Abstract Background Prolonged controlled mechanical ventilation depresses diaphragmatic efficiency. Assisted modes of ventilation should improve it. We assessed the impact of pressure support ventilation versus neurally adjusted ventilator assist on diaphragmatic efficiency. Method Patients previously ventilated with controlled mechanical ventilation for 72 hours or more were randomized to be ventilated for 48 hours with pressure support ventilation (n =12) or neurally adjusted ventilatory assist (n = 13). Neuro-ventilatory efficiency (tidal volume/diaphragmatic electrical activity) and neuro-mechanical efficiency (pressure generated against the occluded airways/diaphragmatic electrical activity) were measured during three spontaneous breathing trials (0, 24 and 48 hours). Breathing pattern, diaphragmatic electrical activity and pressure time product of the diaphragm were assessed every 4 hours. Results In patients randomized to neurally adjusted ventilator assist, neuro-ventilatory efficiency increased from 27 ± 19 ml/μV at baseline to 62 ± 30 ml/μV at 48 hours (p <0.0001) and neuro-mechanical efficiency increased from 1 ± 0.6 to 2.6 ± 1.1 cmH 2 O/μV (p = 0.033). In patients randomized to pressure support ventilation, these did not change. Electrical activity of the diaphragm, neural inspiratory time, pressure time product of the diaphragm and variability of the breathing pattern were significantly higher in patients ventilated with neurally adjusted ventilatory assist. The asynchrony index was 9.48 [6.38– 21.73] in patients ventilated with pressure support ventilation and 5.39 [3.78– 8.36] in patients ventilated with neurally adjusted ventilatory assist (p = 0.04). Conclusion After prolonged controlled mechanical ventilation, neurally adjusted ventilator assist improves diaphragm efficiency whereas pressure support ventilation does not. Trial registration ClinicalTrials.gov study registration: NCT0247317 , 06/11/2015.

Importance

 High-flow nasal oxygen is recommended as initial treatment for acute hypoxemic respiratory failure and is widely applied in patients with COVID-19. 

Objective

 To assess whether helmet noninvasive ventilation can increase the days free of respiratory support in patients with COVID-19 compared with high-flow nasal oxygen alone. 

Design, Setting, and Participants

 Multicenter randomized clinical trial in 4 intensive care units (ICUs) in Italy between October and December 2020, end of follow-up February 11, 2021, including 109 patients with COVID-19 and moderate to severe hypoxemic respiratory failure (ratio of partial pressure of arterial oxygen to fraction of inspired oxygen ≤200). 

Interventions

 Participants were randomly assigned to receive continuous treatment with helmet noninvasive ventilation (positive end-expiratory pressure, 10-12 cm H₂O; pressure support, 10-12 cm H₂O) for at least 48 hours eventually followed by high-flow nasal oxygen (n = 54) or high-flow oxygen alone (60 L/min) (n = 55). 

Main Outcomes and Measures

 The primary outcome was the number of days free of respiratory support within 28 days after enrollment. Secondary outcomes included the proportion of patients who required endotracheal intubation within 28 days from study enrollment, the number of days free of invasive mechanical ventilation at day 28, the number of days free of invasive mechanical ventilation at day 60, in-ICU mortality, in-hospital mortality, 28-day mortality, 60-day mortality, ICU length of stay, and hospital length of stay. 

Results

 Among 110 patients who were randomized, 109 (99%) completed the trial (median age, 65 years [interquartile range {IQR}, 55-70]; 21 women [19%]). The median days free of respiratory support within 28 days after randomization were 20 (IQR, 0-25) in the helmet group and 18 (IQR, 0-22) in the high-flow nasal oxygen group, a difference that was not statistically significant (mean difference, 2 days [95% CI, −2 to 6];P = .26). Of 9 prespecified secondary outcomes reported, 7 showed no significant difference. The rate of endotracheal intubation was significantly lower in the helmet group than in the high-flow nasal oxygen group (30% vs 51%; difference, −21% [95% CI, −38% to −3%];P = .03). The median number of days free of invasive mechanical ventilation within 28 days was significantly higher in the helmet group than in the high-flow nasal oxygen group (28 [IQR, 13-28] vs 25 [IQR 4-28]; mean difference, 3 days [95% CI, 0-7];P = .04). The rate of in-hospital mortality was 24% in the helmet group and 25% in the high-flow nasal oxygen group (absolute difference, −1% [95% CI, −17% to 15%];P > .99). 

Conclusions and Relevance

 Among patients with COVID-19 and moderate to severe hypoxemia, treatment with helmet noninvasive ventilation, compared with high-flow nasal oxygen, resulted in no significant difference in the number of days free of respiratory support within 28 days. Further research is warranted to determine effects on other outcomes, including the need for endotracheal intubation. 

Trial Registration

 ClinicalTrials.gov Identifier:NCT04502576

Mechanical ventilation can cause acute diaphragm atrophy and injury, and this is associated with poor clinical outcomes. Although the importance and impact of lung-protective ventilation is widely appreciated and well established, the concept of diaphragm-protective ventilation has recently emerged as a potential complementary therapeutic strategy. This Perspective, developed from discussions at a meeting of international experts convened by PLUG (the Pleural Pressure Working Group) of the European Society of Intensive Care Medicine, outlines a conceptual framework for an integrated lung- and diaphragm-protective approach to mechanical ventilation on the basis of growing evidence about mechanisms of injury. We propose targets for diaphragm protection based on respiratory effort and patient-ventilator synchrony. The potential for conflict between diaphragm protection and lung protection under certain conditions is discussed; we emphasize that when conflicts arise, lung protection must be prioritized over diaphragm protection. Monitoring respiratory effort is essential to concomitantly protect both the diaphragm and the lung during mechanical ventilation. To implement lung- and diaphragm-protective ventilation, new approaches to monitoring, to setting the ventilator, and to titrating sedation will be required. Adjunctive interventions, including extracorporeal life support techniques, phrenic nerve stimulation, and clinical decision-support systems, may also play an important role in selected patients in the future. Evaluating the clinical impact of this new paradigm will be challenging, owing to the complexity of the intervention. The concept of lung- and diaphragm-protective ventilation presents a new opportunity to potentially improve clinical outcomes for critically ill patients.

BackgroundCoronavirus disease 2019 (COVID-19) is associated with a high disease burden with 10% of confirmed cases progressing towards critical illness. Nevertheless, the disease course and predictors of mortality in critically ill patients are poorly understood.MethodsFollowing the critical developments in ICUs in regions experiencing early inception of the pandemic, the European-based, international RIsk Stratification in COVID-19 patients in the Intensive Care Unit (RISC-19-ICU) registry was created to provide near real-time assessment of patients developing critical illness due to COVID-19.FindingsAs of April 22, 2020, 639 critically ill patients with confirmed SARS-CoV-2 infection were included in the RISC-19-ICU registry. Of these, 398 had deceased or been discharged from the ICU. ICU-mortality was 24%, median length of stay 12 (IQR, 5–21) days. ARDS was diagnosed in 74%, with a minimum P/F-ratio of 110 (IQR, 80–148). Prone positioning, ECCO2R, or ECMO were applied in 57%. Off-label therapies were prescribed in 265 (67%) patients, and 89% of all bloodstream infections were observed in this subgroup (n = 66; RR=3·2, 95% CI [1·7–6·0]). While PCT and IL-6 levels remained similar in ICU survivors and non-survivors throughout the ICU stay (p = 0·35, 0·34), CRP, creatinine, troponin, d-dimer, lactate, neutrophil count, P/F-ratio diverged within the first seven days (p<0·01). On a multivariable Cox proportional-hazard regression model at admission, creatinine, d-dimer, lactate, potassium, P/F-ratio, alveolar-arterial gradient, and ischemic heart disease were independently associated with ICU-mortality.InterpretationThe European RISC-19-ICU cohort demonstrates a moderate mortality of 24% in critically ill patients with COVID-19. Despite high ARDS severity, mechanical ventilation incidence was low and associated with more rescue therapies. In contrast to risk factors in hospitalized patients reported in other studies, the main mortality predictors in these critically ill patients were markers of oxygenation deficit, renal and microvascular dysfunction, and coagulatory activation. Elevated risk of bloodstream infections underscores the need to exercise caution with off-label therapies.

Objective

 The aim of this clinical trial is to examine whether it is possible to reduce postoperative complications using an individualized perioperative ventilatory strategy versus using a standard lung-protective ventilation strategy in patients scheduled for thoracic surgery requiring one-lung ventilation. 

Design

 International, multicenter, prospective, randomized controlled clinical trial. 

Setting

 A network of university hospitals. 

Participants

 The study comprises 1,380 patients scheduled for thoracic surgery. 

Interventions

 The individualized group will receive intraoperative recruitment maneuvers followed by individualized positive end-expiratory pressure (open lung approach) during the intraoperative period plus postoperative ventilatory support with high-flow nasal cannula, whereas the control group will be managed with conventional lung-protective ventilation. 

Measurements and Main Results

 Individual and total number of postoperative complications, including atelectasis, pneumothorax, pleural effusion, pneumonia, acute lung injury; unplanned readmission and reintubation; length of stay and death in the critical care unit and in the hospital will be analyzed for both groups. The authors hypothesize that the intraoperative application of an open lung approach followed by an individual indication of high-flow nasal cannula in the postoperative period will reduce pulmonary complications and length of hospital stay in high-risk surgical patients.

BACKGROUND Cardiac risk evaluation prior to noncardiac surgery is fundamental to tailor peri-operative management to patient's estimated risk. Data on the degree of adherence to guidelines in patients at cardiovascular risk in Europe and factors influencing adherence are underexplored. OBJECTIVES The aim of this analysis was to describe the degree of adherence to [2014 European Society of Cardiology (ESC)/European Society of Anaesthesiology (ESA) guidelines] recommendations on rest echocardiography [transthoracic echocardiography (TTE)] and to stress imaging prior to noncardiac surgery in a large European sample and to assess factors potentially affecting adherence. DESIGN Secondary analysis of a multicentre, international, prospective cohort study (MET-REPAIR). SETTING Twenty-five European centres of all levels of care that enrolled patients between 2017 and 2020. PATIENTS With elevated cardiovascular risk undergoing in-hospital elective, noncardiac surgery. MAIN OUTCOME MEASURES (Non)adherence to each pre-operative TTE and stress imaging recommendations classified as guideline-adherent, overuse and underuse. We performed descriptive analysis. To explore the impact of patients’ sex, age, geographical region, and hospital teaching status, we conducted multivariate multinominal regression analysis. RESULTS Out of 15 983 patients, 15 529 were analysed (61% men, mean age 72 ± 8 years). Overuse (conduction in spite of class III) and underuse (nonconduction in spite of class I recommendation) for pre-operative TTE amounted to 16.6% (2542/15 344) and 6.6% (1015/15 344), respectively. Stress imaging overuse and underuse amounted to 1.7% (241/14 202) and 0.4% (52/14 202) respectively. Male sex, some age categories and some geographical regions were significantly associated with TTE overuse. Male sex and some regions were also associated with TTE underuse. Age and regions were associated with overuse of stress imaging. Male sex, age, and some regions were associated with stress imaging underuse. CONCLUSION Adherence to pre-operative stress imaging recommendation was high. In contrast, adherence to TTE recommendations was moderate. Both patients’ and geographical factors affected adherence to joint ESC/ESA guidelines. TRIAL REGISTRATION Clinicaltrials.gov identifier: NCT03016936.