L’ECMO (Extracorporeal Membrane Oxygenation, ossigenazione extracorporea a membrana) è un sistema di supporto vitale che svolge temporaneamente la funzione dei polmoni, e talvolta del cuore, facendo circolare e ossigenare il sangue al di fuori del corpo. È usato nelle insufficienze respiratorie o cardiache gravi e reversibili, quando i normali trattamenti non bastano, dando tempo agli organi di recuperare.
Il principio è un circuito extracorporeo: il sangue viene prelevato dal paziente, ossigenato e riscaldato all’esterno, poi reimmesso. I componenti chiave sono:
| Componente | Funzione |
|---|---|
| Pompa | spinge il sangue nel circuito |
| Ossigenatore a membrana | aggiunge ossigeno e rimuove CO₂ |
| Scambiatore di calore | mantiene la temperatura corporea |
| Cannule | prelievo e reinfusione del sangue |
Il cuore tecnologico è l’ossigenatore a membrana, un dispositivo che riproduce la funzione dell’alveolo polmonare: il sangue scorre da un lato di una membrana semipermeabile, un flusso di gas dall’altro; l’ossigeno diffonde nel sangue e l’anidride carbonica ne esce, per gradiente di concentrazione, senza contatto diretto tra sangue e gas.
Si distinguono due configurazioni: veno-venosa (VV-ECMO), che supporta solo i polmoni (il cuore funziona), e veno-arteriosa (VA-ECMO), che supporta sia polmoni sia cuore. Le sfide ingegneristiche sono notevoli: evitare la coagulazione nel circuito (richiede anticoagulazione, con rischio emorragico), minimizzare il danno alle cellule del sangue (emolisi) dovuto alla pompa, prevenire infezioni e gestire un sistema complesso per giorni o settimane. L’ECMO è un esempio estremo di organo artificiale extracorporeo, dove fluidodinamica, scambio di massa attraverso membrane e biocompatibilità si combinano in un supporto salvavita.