Negli anni immediatamente successivi allo sviluppo di omoinnesti e macchina cuore-polmone, il chirurgo statunitense Denton Cooley si rese conto che era diventato ormai indispensabile affrontare il problema della chirurgia a cuore aperto. Cooley visitò vari ospedali, fra cui la Mayo Clinic e l'Università del Minnesota, seguendo le operazioni di importanti chirurghi quali John Kirklin e C. Walton Lillehei. Tuttavia, durante una visita a Minneapolis, egli ebbe la possibilità di osservare Richard DeWall che stava approntando un circuito per intervento clinico con un ossigenatore elicoidale. Cooley si convinse che quel metodo rappresentava la strada del futuro, e si mise a sperimentare la circolazione extracorporea con la medesima tecnica, operando per la prima volta nel 1956 su di un uomo in grave insufficienza cardiaca congestizia conseguente alla rottura del setto interventricolare provocato da infarto miocardico acuto. Il chirurgo chiuse il difetto, il paziente sopravvisse all'intervento, salvo morire due giorni dopo per un ulteriore infarto del miocardio. In seguito, dopo aver introdotto la tecnica dell'emodiluizione, Cooley perfezionò la macchina, a cui diede il nome di Lillehei-DeWall, semplificandola e rendendola più agevole da impiegare. Ulteriori progressi furono effettuati da un assistente di Lillehei, Vincent Gott: l'apparecchiatura di Cooley funzionava in modo soddisfacente, ma per essere utilizzata ogni volta doveva essere riassemblata; Gott ne sviluppò una presterilizzata mediante fogli di cloruro di polivinile saldati tra di loro che incorporavano il modello elicoidale di DeWall. L'aumentare della complessità degli interventi portò negli anni sessanta ad un perfezionamento dell'ossigenatore di DeWall tramite l'incorporazione di uno scambiatore di calore, che divenne uno standard utilizzato in tutto il mondo.