Membranski oksigenator je naprava, ki posnema delovanje pljuč, izvleče ogljikov dioksid iz krvi in jo napolni s kisikom. Ta oprema se lahko uporablja za kratkotrajni kardiopulmonalni obvod pri kirurških posegih. Na voljo je tudi v obliki ekstrakorporalne membranske oksigenacije (ECMO), ki se lahko uporablja do deset dni za podporo bolniku, ki nima normalnega delovanja srca in pljuč. Izvor te tehnologije je mogoče zaslediti v tridesetih letih prejšnjega stoletja, ko so raziskovalci začeli eksperimentirati z načini vzdrževanja bolnikov z omejeno funkcijo krvnega obtoka.
Ta oprema zahteva črpalko za kroženje krvi in jo potisne v membranski oksigenator. Polprepustna membrana izvleče ogljikov dioksid, hkrati pa omogoča pretok kisika, preden se kri vrne v telo. Tehnologija je zahtevala obsežne raziskave in razvoj, preden so bili delovni modeli uspešno ustvarjeni, saj so bili raziskovalci številni izzivi. Uspešne naprave z membranskim oksigenatorjem so bile pomemben razvoj medicine v 20. stoletju, saj so nudile več možnosti za podporo pacientom in izvajanje kompleksnih medicinskih postopkov.
Ena skrb pri zgodnjih zasnovah je vključevala strjevanje krvi. Kri, izpostavljena zraku, se lahko strdi, kroženje v nekateri opremi pa ni moglo preprečiti strdkov, kar predstavlja očitno tveganje za bolnike. Najzgodnejše zasnove so zahtevale izpostavljanje krvi zraku za delovanje, kar je ustvarilo nesprejemljivo visoko raven strdkov. Druga skrb so bili plinski mehurčki, ki bi lahko povzročili težave bolnikom in zahtevali razvoj skrbno umerjene opreme, ki bi omogočala vbrizgavanje kisika brez ustvarjanja mehurčkov.
Pri kardiopulmonalnem obvodu membranski oksigenator upravlja tehnik s posebnim usposabljanjem o tehnologiji in njenem varnem delovanju. Kanile so nameščene tako, da zaobidejo srce in pljuča, medtem ko jih stroj prevzame. To omogoča kirurgom, da delajo v prsnem košu in izvajajo operacije, ki sicer ne bi bile možne. Ko je poseg končan, lahko bolnika vzamemo iz obvoda, da se srce in pljuča obnovijo normalno delovanje.
Ljudje z oslabljenim delovanjem srca in pljuč, ki čakajo na operacijo, okrevajo po operaciji ali se pripravljajo na presaditev, imajo lahko koristi od uporabe membranskega oksigenatorja. Stroj ne more nekoga obdržati pri življenju v nedogled, lahko pa nudi podporo več dni. Ti bolniki morajo biti običajno hospitalizirani zaradi spremljanja in podpore. Če dosežejo rob varnostnega okna, čez katerega bi lahko bil ECMO nevaren, bodo morda morali njihovi izvajalci oskrbe ponovno oceniti, da bi določili najboljši pristop.