ELMO, a new helmet interface for CPAP to treat COVID-19-related acute hypoxemic respiratory failure outside the ICU: a feasibility study Translated title: ELMO, uma nova interface do tipo capacete para CPAP no tratamento da insuficiência respiratória aguda hipoxêmica por COVID-19 fora da UTI: estudo de viabilidade

ABSTRACT

Objective:

To assess the feasibility of using a new helmet interface for CPAP, designated ELMO, to treat COVID-19-related acute hypoxemic respiratory failure (AHRF) outside the ICU.

Methods:

This was a proof-of-concept study involving patients with moderate to severe AHRF secondary to COVID-19 admitted to the general ward of a public hospital. The intervention consisted of applying CPAP via the ELMO interface integrated with oxygen and compressed air flow meters (30 L/min each) and a PEEP valve (CPAP levels = 8-10 cmH ₂O), forming the ELMOcpap system. The patients were monitored for cardiorespiratory parameters, adverse events, and comfort.

Results:

Ten patients completed the study protocol. The ELMOcpap system was well tolerated, with no relevant adverse effects. Its use was feasible outside the ICU for a prolonged amount of time and was shown to be successful in 60% of the patients. A CPAP of 10 cmH ₂O with a total gas flow of 56-60 L/min improved oxygenation after 30-to 60-min ELMOcpap sessions, allowing a significant decrease in estimated FIO ₂ (p = 0.014) and an increase in estimated PaO ₂/FIO ₂ ratio (p = 0.008) within the first hour without CO ₂ rebreathing.

Conclusions:

The use of ELMOcpap has proven to be feasible and effective in delivering high-flow CPAP to patients with COVID-19-related AHRF outside the ICU. There were no major adverse effects, and ELMO was considered comfortable. ELMOcpap sessions significantly improved oxygenation, reducing FIO ₂ without CO ₂ rebreathing. The overall success rate was 60% in this pilot study, and further clinical trials should be carried out in the future.

(ClinicalTrials.gov identifier: NCT04470258 [http://www.clinicaltrials.gov/])

RESUMO

Objetivo:

Avaliar a viabilidade do uso de uma nova interface do tipo capacete para CPAP, denominada ELMO, para o tratamento da insuficiência respiratória aguda (IRpA) hipoxêmica por COVID-19 fora da UTI.

Métodos:

Estudo de prova de conceito envolvendo pacientes com IRpA hipoxêmica moderada a grave secundária à COVID-19, internados na enfermaria geral de um hospital público. A intervenção consistiu na aplicação de CPAP por meio da interface ELMO integrada a fluxômetros de oxigênio e ar comprimido (30 L/min cada) e a uma válvula de PEEP (níveis de CPAP = 8-10 cmH ₂O), formando o sistema ELMOcpap. Os pacientes foram monitorados quanto a parâmetros cardiorrespiratórios, eventos adversos e conforto.

Resultados:

Dez pacientes completaram o protocolo do estudo. O sistema ELMOcpap foi bem tolerado, sem efeitos adversos relevantes. Seu uso foi viável fora da UTI por tempo prolongado e mostrou-se bem-sucedido em 60% dos pacientes. Uma CPAP de 10 cmH ₂O com fluxo total de gás de 56-60 L/min melhorou a oxigenação após sessões de ELMOcpap de 30-60 min, permitindo redução significativa da FIO ₂ estimada (p = 0,014) e aumento da PaO ₂/FIO ₂ estimada (p = 0,008) na primeira hora, sem reinalação de CO ₂.

Conclusões:

O uso do ELMOcpap mostrou-se viável e eficaz no fornecimento de CPAP de alto fluxo a pacientes com IRpA hipoxêmica por COVID-19 fora da UTI. Não houve nenhum efeito adverso importante, e o ELMO foi considerado confortável. As sessões de ELMOcpap melhoraram significativamente a oxigenação, reduzindo a FIO ₂ sem reinalação de CO ₂. A taxa global de sucesso foi de 60% neste estudo piloto, e novos ensaios clínicos devem ser realizados.

(ClinicalTrials.gov identifier: NCT04470258 [http://www.clinicaltrials.gov/])