DISTRESSsyndrome (ARDS) is a clinical syndrome characterized by severe hypoxemia, stiff lungs, and decreased respiratory system compliance.Early ARDS is characterized by acute and diffuse endothelial and epithelial injury termed diffuse alveolar damage, 1 which leads to increased vascular permeability with protein-rich exudative edema.Although originally thought to be relatively homogeneous, a number of recent studies have highlighted the marked heterogeneity of the pathological process with consolidation in the dependent regions of the lung and relatively normal aeration of the nondependent regions. 2,3espite apparent improvement in management and outcome of ARDS, the mortality rate of ARDS remains high, ranging from 35% to 65%. 4,5echanical ventilation delays mortality in many patients with acute respiratory failure and is used to maintain adequate systemic oxygenation and to rest the respiratory muscles.However, over the last 2 decades, it has become evident that mechanical ventilation

Many patients with coronavirus disease 2019 (COVID-19) are critically ill and require care in the intensive care unit (ICU).To evaluate the independent risk factors associated with mortality of patients with COVID-19 requiring treatment in ICUs in the Lombardy region of Italy.This retrospective, observational cohort study included 3988 consecutive critically ill patients with laboratory-confirmed COVID-19 referred for ICU admission to the coordinating center (Fondazione IRCCS [Istituto di Ricovero e Cura a Carattere Scientifico] Ca' Granda Ospedale Maggiore Policlinico, Milan, Italy) of the COVID-19 Lombardy ICU Network from February 20 to April 22, 2020. Infection with severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 was confirmed by real-time reverse transcriptase-polymerase chain reaction assay of nasopharyngeal swabs. Follow-up was completed on May 30, 2020.Baseline characteristics, comorbidities, long-term medications, and ventilatory support at ICU admission.Time to death in days from ICU admission to hospital discharge. The independent risk factors associated with mortality were evaluated with a multivariable Cox proportional hazards regression.Of the 3988 patients included in this cohort study, the median age was 63 (interquartile range [IQR] 56-69) years; 3188 (79.9%; 95% CI, 78.7%-81.1%) were men, and 1998 of 3300 (60.5%; 95% CI, 58.9%-62.2%) had at least 1 comorbidity. At ICU admission, 2929 patients (87.3%; 95% CI, 86.1%-88.4%) required invasive mechanical ventilation (IMV). The median follow-up was 44 (95% CI, 40-47; IQR, 11-69; range, 0-100) days; median time from symptoms onset to ICU admission was 10 (95% CI, 9-10; IQR, 6-14) days; median length of ICU stay was 12 (95% CI, 12-13; IQR, 6-21) days; and median length of IMV was 10 (95% CI, 10-11; IQR, 6-17) days. Cumulative observation time was 164 305 patient-days. Hospital and ICU mortality rates were 12 (95% CI, 11-12) and 27 (95% CI, 26-29) per 1000 patients-days, respectively. In the subgroup of the first 1715 patients, as of May 30, 2020, 865 (50.4%) had been discharged from the ICU, 836 (48.7%) had died in the ICU, and 14 (0.8%) were still in the ICU; overall, 915 patients (53.4%) died in the hospital. Independent risk factors associated with mortality included older age (hazard ratio [HR], 1.75; 95% CI, 1.60-1.92), male sex (HR, 1.57; 95% CI, 1.31-1.88), high fraction of inspired oxygen (Fio2) (HR, 1.14; 95% CI, 1.10-1.19), high positive end-expiratory pressure (HR, 1.04; 95% CI, 1.01-1.06) or low Pao2:Fio2 ratio (HR, 0.80; 95% CI, 0.74-0.87) on ICU admission, and history of chronic obstructive pulmonary disease (HR, 1.68; 95% CI, 1.28-2.19), hypercholesterolemia (HR, 1.25; 95% CI, 1.02-1.52), and type 2 diabetes (HR, 1.18; 95% CI, 1.01-1.39). No medication was independently associated with mortality (angiotensin-converting enzyme inhibitors HR, 1.17; 95% CI, 0.97-1.42; angiotensin receptor blockers HR, 1.05; 95% CI, 0.85-1.29).In this retrospective cohort study of critically ill patients admitted to ICUs in Lombardy, Italy, with laboratory-confirmed COVID-19, most patients required IMV. The mortality rate and absolute mortality were high.

In the acute respiratory distress syndrome (ARDS), positive end-expiratory pressure (PEEP) may decrease ventilator-induced lung injury by keeping lung regions open that otherwise would be collapsed. Since the effects of PEEP probably depend on the recruitability of lung tissue, we conducted a study to examine the relationship between the percentage of potentially recruitable lung, as indicated by computed tomography (CT), and the clinical and physiological effects of PEEP.Sixty-eight patients with acute lung injury or ARDS underwent whole-lung CT during breath-holding sessions at airway pressures of 5, 15, and 45 cm of water. The percentage of potentially recruitable lung was defined as the proportion of lung tissue in which aeration was restored at airway pressures between 5 and 45 cm of water.The percentage of potentially recruitable lung varied widely in the population, accounting for a mean (+/-SD) of 13+/-11 percent of the lung weight, and was highly correlated with the percentage of lung tissue in which aeration was maintained after the application of PEEP (r2=0.72, P<0.001). On average, 24 percent of the lung could not be recruited. Patients with a higher percentage of potentially recruitable lung (greater than the median value of 9 percent) had greater total lung weights (P<0.001), poorer oxygenation (defined as a ratio of partial pressure of arterial oxygen to fraction of inspired oxygen) (P<0.001) and respiratory-system compliance (P=0.002), higher levels of dead space (P=0.002), and higher rates of death (P=0.02) than patients with a lower percentage of potentially recruitable lung. The combined physiological variables predicted, with a sensitivity of 71 percent and a specificity of 59 percent, whether a patient's proportion of potentially recruitable lung was higher or lower than the median.In ARDS, the percentage of potentially recruitable lung is extremely variable and is strongly associated with the response to PEEP.

Our objective was to revise the definition of acute respiratory distress syndrome (ARDS) using a conceptual model incorporating reliability and validity, and a novel iterative approach with formal evaluation of the definition.The European Society of Intensive Care Medicine identified three chairs with broad expertise in ARDS who selected the participants and created the agenda. After 2 days of consensus discussions a draft definition was developed, which then underwent empiric evaluation followed by consensus revision.The Berlin Definition of ARDS maintains a link to prior definitions with diagnostic criteria of timing, chest imaging, origin of edema, and hypoxemia. Patients may have ARDS if the onset is within 1 week of a known clinical insult or new/worsening respiratory symptoms. For the bilateral opacities on chest radiograph criterion, a reference set of chest radiographs has been developed to enhance inter-observer reliability. The pulmonary artery wedge pressure criterion for hydrostatic edema was removed, and illustrative vignettes were created to guide judgments about the primary cause of respiratory failure. If no risk factor for ARDS is apparent, however, objective evaluation (e.g., echocardiography) is required to help rule out hydrostatic edema. A minimum level of positive end-expiratory pressure and mutually exclusive PaO(2)/FiO(2) thresholds were chosen for the different levels of ARDS severity (mild, moderate, severe) to better categorize patients with different outcomes and potential responses to therapy.This panel addressed some of the limitations of the prior ARDS definition by incorporating current data, physiologic concepts, and clinical trials results to develop the Berlin definition, which should facilitate case recognition and better match treatment options to severity in both research trials and clinical practice.

Rationale: Tidal volume and plateau pressure limitation decreases mortality in acute respiratory distress syndrome. Computed tomography demonstrated a small, normally aerated compartment on the top of poorly aerated and nonaerated compartments that may be hyperinflated by tidal inflation.Objectives: We hypothesized that despite tidal volume and plateau pressure limitation, patients with a larger nonaerated compartment are exposed to tidal hyperinflation of the normally aerated compartment.Measurements and Main Results: Pulmonary computed tomography at end-expiration and end-inspiration was obtained in 30 patients ventilated with a low tidal volume (6 ml/kg predicted body weight). Cluster analysis identified 20 patients in whom tidal inflation occurred largely in the normally aerated compartment (69.9 ± 6.9%; “more protected”), and 10 patients in whom tidal inflation occurred largely within the hyperinflated compartments (63.0 ± 12.7%; “less protected”). The nonaerated compartment was smaller and the normally aerated compartment was larger in the more protected patients than in the less protected patients (p = 0.01). Pulmonary cytokines were lower in the more protected patients than in the less protected patients (p < 0.05). Ventilator-free days were 7 ± 8 and 1 ± 2 d in the more protected and less protected patients, respectively (p = 0.01). Plateau pressure ranged between 25 and 26 cm H2O in the more protected patients and between 28 and 30 cm H2O in the less protected patients (p = 0.006).Conclusions: Limiting tidal volume to 6 ml/kg predicted body weight and plateau pressure to 30 cm H2O may not be sufficient in patients characterized by a larger nonaerated compartment.

Hypoxemia complicates the recovery of 30% to 50% of patients after abdominal surgery; endotracheal intubation and mechanical ventilation may be required in 8% to 10% of cases, increasing morbidity and mortality and prolonging intensive care unit and hospital stay.To determine the effectiveness of continuous positive airway pressure compared with standard treatment in preventing the need for intubation and mechanical ventilation in patients who develop acute hypoxemia after elective major abdominal surgery.Randomized, controlled, unblinded study with concealed allocation conducted between June 2002 and November 2003 at 15 intensive care units of the Piedmont Intensive Care Units Network in Italy.Consecutive patients who developed severe hypoxemia after major elective abdominal surgery. The trial was stopped for efficacy after 209 patients had been enrolled.Patients were randomly assigned to receive oxygen (n = 104) or oxygen plus continuous positive airway pressure (n = 105).The primary end point was incidence of endotracheal intubation; secondary end points were intensive care unit and hospital lengths of stay, incidence of pneumonia, infection and sepsis, and hospital mortality.Patients who received oxygen plus continuous positive airway pressure had a lower intubation rate (1% vs 10%; P = .005; relative risk [RR], 0.099; 95% confidence interval [CI], 0.01-0.76) and had a lower occurrence rate of pneumonia (2% vs 10%, RR, 0.19; 95% CI, 0.04-0.88; P = .02), infection (3% vs 10%, RR, 0.27; 95% CI, 0.07-0.94; P = .03), and sepsis (2% vs 9%; RR, 0.22; 95% CI, 0.04-0.99; P = .03) than did patients treated with oxygen alone. Patients who received oxygen plus continuous positive airway pressure also spent fewer mean (SD) days in the intensive care unit (1.4 [1.6] vs 2.6 [4.2], P = .09) than patients treated with oxygen alone. The treatments did not affect the mean (SD) days that patients spent in the hospital (15 [13] vs 17 [15], respectively; P = .10). None of those treated with oxygen plus continuous positive airway pressure died in the hospital while 3 deaths occurred among those treated with oxygen alone (P = .12).Continuous positive airway pressure may decrease the incidence of endotracheal intubation and other severe complications in patients who develop hypoxemia after elective major abdominal surgery.

BackgroundPatients with COVID-19 can develop acute respiratory distress syndrome (ARDS), which is associated with high mortality. The aim of this study was to examine the functional and morphological features of COVID-19-associated ARDS and to compare these with the characteristics of ARDS unrelated to COVID-19.MethodsThis prospective observational study was done at seven hospitals in Italy. We enrolled consecutive, mechanically ventilated patients with laboratory-confirmed COVID-19 and who met Berlin criteria for ARDS, who were admitted to the intensive care unit (ICU) between March 9 and March 22, 2020. All patients were sedated, paralysed, and ventilated in volume-control mode with standard ICU ventilators. Static respiratory system compliance, the ratio of partial pressure of arterial oxygen to fractional concentration of oxygen in inspired air, ventilatory ratio (a surrogate of dead space), and D-dimer concentrations were measured within 24 h of ICU admission. Lung CT scans and CT angiograms were done when clinically indicated. A dataset for ARDS unrelated to COVID-19 was created from previous ARDS studies. Survival to day 28 was assessed.FindingsBetween March 9 and March 22, 2020, 301 patients with COVID-19 met the Berlin criteria for ARDS at participating hospitals. Median static compliance was 41 mL/cm H2O (33–52), which was 28% higher than in the cohort of patients with ARDS unrelated to COVID-19 (32 mL/cm H2O [25–43]; p<0·0001). 17 (6%) of 297 patients with COVID-19-associated ARDS had compliances greater than the 95th percentile of the classical ARDS cohort. Total lung weight did not differ between the two cohorts. CT pulmonary angiograms (obtained in 23 [8%] patients with COVID-19-related ARDS) showed that 15 (94%) of 16 patients with D-dimer concentrations greater than the median had bilateral areas of hypoperfusion, consistent with thromboembolic disease. Patients with D-dimer concentrations equal to or less than the median had ventilatory ratios lower than those of patients with D-dimer concentrations greater than the median (1·66 [1·32–1·95] vs 1·90 [1·50–2·33]; p=0·0001). Patients with static compliance equal to or less than the median and D-dimer concentrations greater than the median had markedly increased 28-day mortality compared with other patient subgroups (40 [56%] of 71 with high D-dimers and low compliance vs 18 [27%] of 67 with low D-dimers and high compliance, 13 [22%] of 60 with low D-dimers and low compliance, and 22 [35%] of 63 with high D-dimers and high compliance, all p=0·0001).InterpretationPatients with COVID-19-associated ARDS have a form of injury that, in many aspects, is similar to that of those with ARDS unrelated to COVID-19. Notably, patients with COVID-19-related ARDS who have a reduction in respiratory system compliance together with increased D-dimer concentrations have high mortality rates.FundingNone.

Tracheotomy is used to replace endotracheal intubation in patients requiring prolonged ventilation; however, there is considerable variability in the time considered optimal for performing tracheotomy. This is of clinical importance because timing is a key criterion for performing a tracheotomy and patients who receive one require a large amount of health care resources.To determine the effectiveness of early tracheotomy (after 6-8 days of laryngeal intubation) compared with late tracheotomy (after 13-15 days of laryngeal intubation) in reducing the incidence of pneumonia and increasing the number of ventilator-free and intensive care unit (ICU)-free days.Randomized controlled trial performed in 12 Italian ICUs from June 2004 to June 2008 of 600 adult patients enrolled without lung infection, who had been ventilated for 24 hours, had a Simplified Acute Physiology Score II between 35 and 65, and had a sequential organ failure assessment score of 5 or greater.Patients who had worsening of respiratory conditions, unchanged or worse sequential organ failure assessment score, and no pneumonia 48 hours after inclusion were randomized to early tracheotomy (n = 209; 145 received tracheotomy) or late tracheotomy (n = 210; 119 received tracheotomy).The primary endpoint was incidence of ventilator-associated pneumonia; secondary endpoints during the 28 days immediately following randomization were number of ventilator-free days, number of ICU-free days, and number of patients in each group who were still alive.Ventilator-associated pneumonia was observed in 30 patients in the early tracheotomy group (14%; 95% confidence interval [CI], 10%-19%) and in 44 patients in the late tracheotomy group (21%; 95% CI, 15%-26%) (P = .07). During the 28 days immediately following randomization, the hazard ratio of developing ventilator-associated pneumonia was 0.66 (95% CI, 0.42-1.04), remaining connected to the ventilator was 0.70 (95% CI, 0.56-0.87), remaining in the ICU was 0.73 (95% CI, 0.55-0.97), and dying was 0.80 (95% CI, 0.56-1.15).Among mechanically ventilated adult ICU patients, early tracheotomy compared with late tracheotomy did not result in statistically significant improvement in incidence of ventilator-associated pneumonia.clinicaltrials.gov Identifier: NCT00262431.

A lung-protective ventilatory strategy with low tidal volume (VT) has been proposed for use in acute respiratory distress syndrome (ARDS). Alveolar derecruitment may occur during the use of a lung-protective ventilatory strategy and may be prevented by recruiting maneuvers. This study examined the hypothesis that the effectiveness of a recruiting maneuver to improve oxygenation in patients with ARDS would be influenced by the elastic properties of the lung and chest wall.Twenty-two patients with ARDS were studied during use of the ARDSNet lung-protective ventilatory strategy: VT was set at 6 ml/kg predicted body weight and positive end-expiratory pressure (PEEP) and inspiratory oxygen fraction (Fio2) were set to obtain an arterial oxygen saturation of 90-95% and/or an arterial oxygen partial pressure (Pao2) of 60- 80 mmHg (baseline). Measurements of Pao2/Fio2, static volume-pressure curve, recruited volume (vertical shift of the volume-pressure curve), and chest wall and lung elastance (EstW and EstL: esophageal pressure) were obtained on zero end-expiratory pressure, at baseline, and at 2 and 20 min after application of a recruiting maneuver (40 cm H2O of continuous positive airway pressure for 40 s). Cardiac output (transesophageal Doppler) and mean arterial pressure were measured immediately before, during, and immediately after the recruiting maneuver. Patients were classified a priori as responders and nonresponders on the basis of the occurrence or nonoccurrence of a 50% increase in Pao2/Fio2 after the recruiting maneuver.Recruiting maneuvers increased Pao2/Fio2 by 20 +/- 3% in nonresponders (n = 11) and by 175 +/- 23% (n = 11; mean +/- standard deviation) in responders. On zero end-expiratory pressure, EstL (28.4 +/- 2.2 vs. 24.2 +/- 2.9 cm H2O/l) and EstW (10.4 +/- 1.8 vs. 5.6 +/- 0.8 cm H2O/l) were higher in nonresponders than in responders (P < 0.01). Nonresponders had been ventilated for a longer period of time than responders (7 +/- 1 vs. 1 +/- 0.3 days; P < 0.001). Cardiac output and mean arterial pressure decreased by 31 +/- 2 and 19 +/- 3% in nonresponders and by 2 +/- 1 and 2 +/- 1% in responders (P < 0.01).Application of recruiting maneuvers improves oxygenation only in patients with early ARDS who do not have impairment of chest wall mechanics and with a large potential for recruitment, as indicated by low values of EstL.

Abstract Background We evaluated the incidence of invasive pulmonary aspergillosis among intubated patients with critical COVID-19 and evaluated different case definitions of invasive aspergillosis. Methods Prospective, multicenter study in adult patients with microbiologically confirmed COVID-19 receiving mechanical ventilation. All included participants underwent a screening protocol for invasive pulmonary aspergillosis with bronchoalveolar lavage galactomannan and cultures performed on admission at 7 days and in case of clinical deterioration. Cases were classified as coronavirus-associated pulmonary aspergillosis (CAPA) according to previous consensus definitions. The new definition was compared with putative invasive pulmonary aspergillosis (PIPA). Results 108 patients were enrolled. Probable CAPA was diagnosed in 30 (27.7%) patients after a median of 4 (2–8) days from intensive care unit (ICU) admission. Kaplan-Meier curves showed a significantly higher 30-day mortality rate from ICU admission among patients with either CAPA (44% vs 19%, P = .002) or PIPA (74% vs 26%, P &lt; .001) when compared with patients not fulfilling criteria for aspergillosis. The association between CAPA (OR, 3.53; 95% CI, 1.29–9.67; P = .014) or PIPA (OR, 11.60; 95% CI, 3.24–41.29; P &lt; .001) with 30-day mortality from ICU admission was confirmed, even after adjustment for confounders with a logistic regression model. Among patients with CAPA receiving voriconazole treatment (13 patients; 43%) a trend toward lower mortality (46% vs 59%; P = .30) and reduction in galactomannan index in consecutive samples were observed. Conclusions We found a high incidence of CAPA among critically ill COVID-19 patients and its occurrence seems to change the natural course of disease.