Effects of CPAP and FiO2 on respiratory effort and lung stress in early COVID-19 pneumonia: a randomized, crossover study
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Background in COVID-19 acute respiratory failure, the effects of CPAP and FiO2 on respiratory effort and lung stress are unclear. We hypothesize that, in the compliant lungs of early Sars-CoV-2 pneumonia, the application of positive pressure through Helmet-CPAP may not decrease respiratory effort, and rather worsen lung stress and oxygenation when compared to higher FiO2 delivered via oxygen masks. Methods In this single-center (S.Luigi Gonzaga University-Hospital, Turin, Italy), randomized, crossover study, we included patients receiving Helmet-CPAP for early (< 48 h) COVID-19 pneumonia without additional cardiac or respiratory disease. Healthy subjects were included as controls. Participants were equipped with an esophageal catheter, a non-invasive cardiac output monitor, and an arterial catheter. The protocol consisted of a random sequence of non-rebreather mask (NRB), Helmet-CPAP (with variable positive pressure and FiO2) and Venturi mask (FiO2 0.5), each delivered for 20 min. Study outcomes were changes in respiratory effort (esophageal swing), total lung stress (dynamic + static transpulmonary pressure), gas-exchange and hemodynamics. Results We enrolled 28 COVID-19 patients and 7 healthy controls. In all patients, respiratory effort increased from NRB to Helmet-CPAP (5.0 ± 3.7 vs 8.3 ± 3.9 cmH2O, p < 0.01). However, Helmet’s pressure decreased by a comparable amount during inspiration (− 3.1 ± 1.0 cmH2O, p = 0.16), therefore dynamic stress remained stable (p = 0.97). Changes in static and total lung stress from NRB to Helmet-CPAP were overall not significant (p = 0.07 and p = 0.09, respectively), but showed high interpatient variability, ranging from − 4.5 to + 6.1 cmH2O, and from − 5.8 to + 5.7 cmH2O, respectively. All findings were confirmed in healthy subjects, except for an increase in dynamic stress (p < 0.01). PaO2 decreased from NRB to Helmet-CPAP with FiO2 0.5 (107 ± 55 vs 86 ± 30 mmHg, p < 0.01), irrespective of positive pressure levels (p = 0.64). Conversely, with Helmet’s FiO2 0.9, PaO2 increased (p < 0.01), but oxygen delivery remained stable (p = 0.48) as cardiac output decreased (p = 0.02). When PaO2 fell below 60 mmHg with VM, respiratory effort increased proportionally (p < 0.01, r = 0.81). Conclusions In early COVID-19 pneumonia, Helmet-CPAP increases respiratory effort without altering dynamic stress, while the effects upon static and total stress are variable, requiring individual assessment. Oxygen masks with higher FiO2 provide better oxygenation with lower respiratory effort. Trial registration Retrospectively registered (13-May-2021): clinicaltrials.gov (NCT04885517), https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04885517 .
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,005 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,006 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,003 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».