Impact of liberal versus conservative saturation targets on gas exchange indices in COVID-19 related acute respiratory distress syndrome: a physiological study

Rev Bras Ter Intensiva. 2022 Jan 24;33(4):537-543. doi: 10.5935/0103-507X.20210081. eCollection 2022.
[Article in Portuguese, English]

Abstract

Objective: To compare gas exchange indices behavior by using liberal versus conservative oxygenation targets in patients with moderate to severe acute respiratory distress syndrome secondary to COVID-19 under invasive mechanical ventilation. We also assessed the influence of high FiO2 on respiratory system mechanics.

Methods: We prospectively included consecutive patients aged over 18 years old with a diagnosis of COVID-19 and moderate-severe acute respiratory distress syndrome. For each patient, we randomly applied two FiO2 protocols to achieve SpO2 88% - 92% or 96%. We assessed oxygenation indices and respiratory system mechanics.

Results: We enrolled 15 patients. All the oxygenation indices were significantly affected by the FiO2 strategy (p < 0.05) selected. The PaO2/FiO2 deteriorated, PA-aO2 increased and Pa/AO2 decreased significantly when using FiO2 to achieve SpO2 96%. Conversely, the functional shunt fraction was reduced. Respiratory mechanics were not affected by the FiO2 strategy.

Conclusion: A strategy aimed at liberal oxygenation targets significantly deteriorated gas exchange indices, except for functional shunt, in COVID-19-related acute respiratory distress syndrome. The respiratory system mechanics were not altered by the FiO2 strategy.Clinical Trials Register: NCT04486729.

Objetivo: Comparar o comportamento dos índices de troca gasosa conforme o uso de alvos de oxigenação liberais em comparação a conservadores em pacientes com síndrome do desconforto respiratório agudo moderada a grave secundária à COVID-19 e em uso de ventilação mecânica; avaliar a influência da FiO2 elevada na mecânica do sistema respiratório.

Métodos: Foram incluídos prospectivamente pacientes consecutivos com idades acima de 18 anos, diagnóstico de COVID-19 e síndrome do desconforto respiratório agudo moderada e grave. Para cada paciente, aplicou-se aleatoriamente dois protocolos de FiO2 para obter SpO2 de 88% a 92% ou 96%. Avaliaram-se os índices de oxigenação e a mecânica do sistema respiratório.

Resultados: Foram incluídos 15 pacientes. Todos seus índices foram significantemente afetados pela estratégia de FiO2 (p < 0,05). A proporção PaO2/FiO2 deteriorou, o PA-aO2 aumentou e o Pa/AO2 diminuiu significantemente com a utilização de FiO2 para obter SpO2 96%. Opostamente, a fração de shunt funcional foi reduzida. A mecânica respiratória não foi afetada pela estratégia de FiO2.

Conclusão: Uma estratégia com alvos liberais de oxigenação deteriorou significantemente os índices de troca gasosa, com exceção do shunt funcional, em pacientes com síndrome do desconforto respiratório agudo relacionada à COVID-19. A mecânica do sistema respiratório não foi alterada pela estratégia de FiO2.Registro Clinical Trials: NCT04486729.

MeSH terms

  • Adult
  • Blood Gas Analysis
  • COVID-19*
  • Humans
  • Middle Aged
  • Oxygen Saturation
  • Respiratory Distress Syndrome* / therapy
  • SARS-CoV-2

Associated data

  • ClinicalTrials.gov/NCT04486729