Clinical characteristics and outcomes of COVID-19 patients admitted to the intensive care unit during the first year of the pandemic in Brazil: a single center retrospective cohort study.

OBJECTIVE: To describe clinical characteristics, resource use, outcomes, and to identify predictors of in-hospital mortality of patients with COVID-19 admitted to the intensive care unit.
METHODS: Retrospective single-center cohort study conducted at a private hospital in São Paulo (SP), Brazil. All consecutive adult (≥18 years) patients admitted to the intensive care unit, between March 4, 2020 and February 28, 2021 were included in this study. Patients were categorized between survivors and non-survivors according to hospital discharge.
RESULTS: During the study period, 1,296 patients [median (interquartile range) age: 66 (53-77) years] with COVID-19 were admitted to the intensive care unit. Out of those, 170 (13.6%) died at hospital (non-survivors) and 1,078 (86.4%) were discharged (survivors). Compared to survivors, non-survivors were older [80 (70-88) versus 63 (50-74) years; p<0.001], had a higher Simplified Acute Physiology Score 3 [59 (54-66) versus 47 (42-53) points; p<0.001], and presented comorbidities more frequently. During the intensive care unit stay, 56.6% of patients received noninvasive ventilation, 32.9% received mechanical ventilation, 31.3% used high flow nasal cannula, 11.7% received renal replacement therapy, and 1.5% used extracorporeal membrane oxygenation. Independent predictors of in-hospital mortality included age, Sequential Organ Failure Assessment score, Charlson Comorbidity Index, need for mechanical ventilation, high flow nasal cannula, renal replacement therapy, and extracorporeal membrane oxygenation support.
CONCLUSION: Patients with severe COVID-19 admitted to the intensive care unit exhibited a considerable morbidity and mortality, demanding substantial organ support, and prolonged intensive care unit and hospital stay.

INTRODUCTION

Coronavirus disease 2019 (COVID-19) is an emerging infectious disease that was first reported in Wuhan, China, and has subsequently spread worldwide.( Although most of the infected patients develop only mild symptoms, approximately 15% of symptomatic patients will require hospitalization,( and almost 20% of hospitalized patients will require intensive care unit (ICU) admission due to progression to acute respiratory failure (ARF).(

Advanced age, male sex, obesity, systemic hypertension, diabetes mellitus, chronic obstructive pulmonary disease (COPD), and cardiovascular disease are major risk factors for severe COVID-19.( Critically ill patients with COVID-19 require substantial organ support and prolonged ICU stay.( For instance, a systematic review including 16,561 critically ill COVID-19 patients demonstrated approximately 76% of COVID-19 patients admitted to the ICU developed acute respiratory distress syndrome (ARDS), two thirds of patients used mechanical ventilation, and 17% of them required renal replacement therapy (RRT).(

The first case of COVID-19 in Brazil was confirmed at Hospital Israelita Albert Einstein (HIAE), on February 26, 2020.( Up to June 2021, more than 16 million cases and 500 thousand deaths due to COVID-19 had been registered in Brazil.( Nevertheless, few studies reported on epidemiology, clinical characteristics, resource use, and outcomes of ICU patients with COVID-19, in Brazil.(

OBJECTIVE

To describe clinical characteristics, resource use, outcomes, and to identify predictors of in-hospital mortality of patients with COVID-19 admitted to the intensive care unit.

METHODS

Study design

We performed a single center retrospective cohort study. The study was approved by the Local Ethics Committee at HIAE with waiver of Informed Consent (CAAE: 30797520.6.0000.0071, protocol number: 4.562.815). This study is reported in accordance with the effort Strengthening the Reporting of Observational Studies in Epidemiology (STROBE).(

Setting

This study was conducted in a private quaternary care hospital located in São Paulo, SP, Brazil. The HIAE comprises 634 beds. Out of those, 37 were open medical-surgical adult ICU beds and 81 were adult step-down unit beds. During the first year of the COVID-19 pandemic, the total ICU operational capacity was increased, reaching 81 ICU beds designated to support severe COVID-19 patients requiring intensive care.

Study participants

Consecutive adult (≥18 years) patients admitted to the ICU, from March 4, 2020 to February 28, 2021 and diagnosed with COVID-19 were eligible for inclusion in this study. Laboratory confirmation of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) infection was based on positive reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR) assay (Cobas® SARS-CoV-2 Test, Roche Molecular Systems, Branchburg, NJ, United States).(

Patient management

Criteria for ICU admission and the institutional protocol for severe SARS-CoV-2 infection management have been published elsewhere.(

Data collection and study variables

All study data were retrieved from Epimed Monitor system (Epimed Solutions, Rio de Janeiro, Brazil), which is an electronic structured case report form, in which patients’ data are prospectively entered by trained ICU case managers.( Collected variables included demographics, comorbidities, Simplified Acute Physiology Score (SAPS 3)( at ICU admission, Sequential Organ Failure Assessment (SOFA)( at ICU admission, Charlson Comorbidity Index,( modified frailty index (MFI),( resource use and organ support (vasopressors, noninvasive ventilation, high flow nasal cannula – HFNC –, mechanical ventilation, and extracorporeal membrane oxygenation – ECMO), during ICU stay, destination at hospital discharge, ICU and hospital length of stay, and ICU and in-hospital mortality.

Statistical analysis

Categorical variables are presented as absolute and relative frequencies. Continuous variables are presented as median with interquartile range (IQR). Normality was assessed by the Kolmogorov-Smirnov test.

Comparisons were made between survivors and non-survivors, based on in-hospital mortality. Categorical variables were compared using the χ2 test or Fisher exact test, when appropriate. Continuous variables were compared using independent t test, or Mann-Whitney U test in case of non-normal distribution. Survival at day 28 of pooled patients, and survival stratified according to the use of mechanical ventilation, RRT and ECMO, were analyzed by means of the Kaplan-Meier method. Patients discharged from hospital before 28 days were considered alive at day 28.

Univariable logistic regression analysis was performed to identify which predictors were associated with in-hospital mortality. Multivariable logistic regression analyses with backward elimination procedure, including all the predictors showing a p-value <0.10 in the univariable analysis, were undertaken to obtain adjusted odds ratio (OR), along with 95% confidence interval (95%CI), and to define which variables were independently associated with in-hospital mortality. We tested the linearity assumption for continuous variables included in logistic regression models by analyzing the interaction between each predictor and its own log (natural log transformation).( Whenever the linearity assumption was violated, continuous variables were categorized. Final multivariable logistic regression model discrimination (area under a Receiver Operating Characteristic Curve – AUC) and calibration (Hosmer-Lemeshow χ2 statistic) were reported.(

Two-tailed tests were used, and considered statistically significant when p<0.05. All analyses were performed using IBM (SPSS) for Macintosh, version 27.0., and GraphPad Prism version 9.0 (GraphPad Software, California, United States) was used for graph plotting.

RESULTS

Cohort included

Between March 4, 2020 and February 28, 2021, 1,296 patients with laboratory confirmed COVID-19 were admitted to the ICU. Out of those, 170 (13.6%) died at hospital (non-survivors) and 1.078 (86.4%) were discharged alive from the hospital (survivors). By the time data were extracted (March 9, 2021), 48 patients were still hospitalized. Baseline characteristics of patients are shown in table 1.

Table 1

Baseline characteristics of studied patients according to in-hospital mortality

Characteristics		All patients1,296 (100%)*	Survivors1,078/1,248 (86.4%)	Non-survivors170/1,248 (13.6%)	p value
Age, years		66 (53-77)	63 (50-74)	80 (70-88)	<0.001†
Men		862/1,296 (66.5)	718/1,078 (66.6)	109/170 (64.1)	0.582‡
SAPS 3		49 (42-56)	47 (42-53)	59 (54-66)	<0.001†
SOFA		1 (0-5)	1 (0-3)	6 (4-9)	<0.001†
CCI		1 (0-1)	0 (0-1)	2 (1-3)	<0.001†
MFI, points		1 (0-2)	1 (0-2)	2 (1-3)	<0.001†
Comorbidities
	Hypertension	607/1,022 (59.4)	484/814 (59.5)	97/164 (59.1)	1.000‡
	Diabetes mellitus	366/1,022 (35.8)	286/814 (35.1)	64/164 (39.0)	0.391‡
	Obesity	320/1,043 (30.7)	265/857 (30.9)	47/146 (32.2)	0.834‡
	Asthma	84/1,022 (8.2)	70/814 (8.6)	10/164 (6.1)	0.363‡
	Cancer	80/1,022 (7.8)	55/814 (6.8)	21/164 (12.8)	0.013‡
	Congestive heart failure	74/1,022 (7.2)	46/814 (5.7)	25/164 (15.2)	<0.001‡
	COPD	74/1,022 (7.2)	52/814 (6.4)	17/164 (10.4)	0.099‡
	Chronic kidney disease	56/1,022 (5.5)	32/814 (3.9)	17/164 (10.4)	0.001‡
	Chronic kidney disease requiring RRT	16/1,022 (1.6)	9/814 (1.1)	7/164 (4.3)	0.010‡
	Hematologic cancer	40/1,022 (3.9)	27/814 (3.3)	11/164 (6.7)	0.068‡
	Metastatic cancer	24/1,022 (2.3)	15/814 (1.8)	7/164 (4.3)	0.105‡
Days from hospital to ICU admission		1 (0-2)	1 (0-2)	0 (0-1)	0.096†
Support at ICU admission
	Noninvasive ventilation	267/1,296 (20.6)	218/1,078 (20.2)	34/170 (20.0)	1.000‡
	Mechanical ventilation	111/1,296 (8.6)	82/1,078 (7.6)	20/170 (11.8)	0.091‡
	Vasopressors	83/1,296 (6.4)	53/1,078 (4.9)	20/170 (11.8)	<0.001‡
	Renal replacement therapy	4/1,296 (0.3)	1/1,078 (0.1)	2/170 (1.2)	0.050‡

Results expressed as median (interquartile range) or n/n total (%).

By the time data was extracted (March, 9, 2021), 48 patients were still hospitalized; p-values were calculated using

Mann-Whitney U test

χ2 test.

SAPS 3: Simplified Acute Physiology Score 3; SOFA: Sequential Organ Failure Assessment; CCI: Charlson Comorbidity Index; MFI: modified frailty index; COPD: chronic obstructive pulmonary disease; RRT: renal replacement therapy; ICU: intensive care unit.

The median (IQR) age of pooled patients was 66 (53 to 77) years, 66.5% were male, and the median (IQR) SAPS 3 was 49 (42 to 56) points. The most common comorbidities were hypertension (59.4%), diabetes mellitus (35.8%), and obesity (30.7%). At ICU admission, 20.6% of patients were receiving noninvasive ventilation, 8.6% were under mechanical ventilation, and 6.4% were using vasopressors.

Compared to survivors, non-survivors were older [80 (70-88) versus 63 (50-74) years; p<0.001], had a higher SAPS 3 [59 (54-66) versus 47 (42-53) points; p<0.001] and a higher SOFA [6 (4-9) versus 1 (0-3) points; p<0.001] at ICU admission. Cancer, congestive heart failure, chronic kidney disease requiring and not requiring RRT were more frequent in non-survivors compared to survivors.

Resource use

During the ICU stay, 56.6% of patients received noninvasive ventilation, 32.9% of patients were mechanically ventilated; 31.3% used HFNC, 11.7% received RRT, and 1.5% received ECMO support. The median (IQR) duration of mechanical ventilation in pooled patients was 11 (6 to 24) days (Table 2).

Table 2

Resource use

Resource		All patients1,296 (100%)*	Survivors1,078/1,248 (86.4%)	Non-survivors170/1,248 (13.6%)	p value
Support during ICU stay
	Noninvasive ventilation	733/1,296 (56.6)	602/1,078 (55.8)	104/170 (61.2)	0.222†
	Mechanical ventilation	426/1,296 (32.9)	257/1,078 (23.8)	133/170 (78.2)	<0.001†
	Vasopressors	418/1,296 (32.3)	254/1,078 (23.6)	128/170 (75.3)	<0.001†
	High flow nasal cannula	406/1,296 (31.3)	308/1,078 (28.6)	72/170 (42.4)	<0.001†
	Renal replacement therapy	151/1,296 (11.7)	59/1,078 (5.5)	76/170 (44.7)	<0.001†
	ECMO	20/1,296 (1.5)	6/1,078 (0.6)	11/170 (6.5)	<0.001‡
Tracheostomy		84/1,296 (6.5)	45/1,078 (4.2)	29/170 (17.1)	<0.001†
MV duration (days)		11 (6-24)	9 (5-15)	17 (10-38)	<0.001§

Results expressed as median (interquartile range) or n/n total (%).

By the time data was extracted (March 9, 2021), 48 patients were still hospitalized; p-values were calculated using

χ2 test

Fisher exact test or

Mann-Whitney U test.

ICU: intensive care unit; ECMO: extracorporeal membrane oxygenation; MV: mechanical ventilation.

Mechanical ventilation, HFNC, vasopressors, RRT, and ECMO were more frequently used in non-survivors compared to survivors. The median (IQR) days on mechanical ventilation was higher in non-survivors compared to survivors [17 (10-38) versus 9 (5-15) days; p<0.001].

Clinical outcomes

Pooled patients

Intensive care unit and in-hospital mortality of pooled patients was, respectively, 11.7% (151 of 1,296 patients) and 13.6% (170 of 1,248 patients) (Table 3). Monthly ICU and in-hospital mortality between March 2020 and February 2021 is shown in figure 1. Cumulative survival at day 28 of pooled patients and survival stratified according to the use of mechanical ventilation, RRT, and ECMO are shown in figure 2.

Table 3

Clinical outcomes

Outcomes		All patients1,296 (100%)*	Survivors1,078/1,248 (86.4%)	Non-survivors170/1,248 (13.6%)	p value
Destination at hospital discharge					<0.001†
	Home	1,050/1,296 (84.1)	1,050/1,078 (97.4)	0/170 (0.0)
	Home care	18/1,296 (1.4)	18/1,078 (1.7)	0/170 (0.0)
	Transfer to another hospital	10/1,296 (0.8)	10/1,078 (0.9)	0/170 (0.0)
	Palliative care	47/1,296 (3.6)	3/1,078 (0.3)	44/170 (25.9)	<0.001†
ICU length of stay, days		7 (4-16)	7 (3-13)	15 (9-29)	<0.001‡
Hospital length of stay, days		13 (8-23)	12 (8-21)	19 (12-34)	<0.001‡
According to the use of MV*
Patients who received MV		426 (100.0)	257/390 (65.9)	133/390 (34.1)§
	ICU length of stay, days	20 (13-32)§	19 (13-30)§	19 (12-33)§	0.892‡
	Hospital length of stay, days	27 (17-41)§	28 (18-41)§	24 (14-41)§	0.021‡
Patients who did not receive MV		870 (100.0)	821/858 (95.7)	37/858 (4.3)
	ICU length of stay, days	5 (2-8)	5 (2-8)	7 (3-11)	0.058‡
	Hospital length of stay (days)	10 (7-15)	10 (7-15)	10.0 (6-15)	0.850‡
According to the use of RRT*
	Patients who received RRT	151 (100.0)	59/135 (43.7)	76/135 (56.3)¶
	ICU length of stay, days	27 (15-40)¶	25 (17-37)¶	26 (13-40)¶	0.688‡
	Hospital length of stay, days	33 (22-55)¶	35 (28-61)¶	30 (16-49)¶	0.024‡
Patients who did not receive RRT		1,145 (100.0)	1,019/1,113 (91.6)	94/1,113 (8.4)
	ICU length of stay, days	7 (3-13)	6 (3-11)	13 (6-17)	<0.001‡
	Hospital length of stay, days	12 (8-19)	11 (8-19)	15 (9-24)	0.009‡
According to the use of ECMO*
	Patients who received ECMO	20 (100.0)	6/17 (35.3)	11/17 (64.7)&
	ICU length of stay, days	32 (24-59)&	37 (23-76)&	29 (10-55)#	0.687‡
	Hospital length of stay, days	48 (29-70)&	49 (33-98)&	31 (12-70)	0.365‡
Patients who did not receive ECMO		1,276 (100.0)	1,072/1,231 (87.1)	159/1,231 (12.9)
	ICU length of stay, days	7 (3-15)	7 (3-13)	15 (9-28)	<0.001‡
	Hospital length of stay, days	12 (8-23)	12 (8-21)	18 (12-34)	<0.001‡

Results expressed as n/n total (%) or median (interquartile range).

By the time data was extracted (March 9, 2021), 48 patients were still hospitalized. Out of those, 36 patients were receiving MV, 16 were receiving RRT, and 3 were receiving ECMO; p-values were calculated using

χ2 test

Mann-Whitney U test

p<0.001 versus patients who did not receive MV

p<0.001 versus patients who did not receive RRT

p<0.001 versus patients who did not receive ECMO

p=0.039 versus patients who did not receive ECMO.

ICU: intensive care unit; MV: mechanical ventilation; RRT: renal replacement therapy; ECMO: extracorporeal membrane oxygenation.

Figure 1

Monthly length of intensive care unit and hospital stay, intensive care unit and in-hospital mortality, and simplified acute physiology score 3 from March 2020 to February 2021

Figure 2

Cumulative survival at day 28 of pooled patients and according to the need for organ support

The median IQR length of ICU and hospital stay was, respectively, 7 (4 to 16) days and 13 (8 to 23) days. Compared to survivors, non-survivors exhibited a higher length of ICU [15 (9-29) versus 7 (3-13) days; p<0.001] and hospital stay [19 (12-34) versus 12 (8-21) days; p<0.001] (Table 3).

Mechanically ventilated patients

Mechanically ventilated patients exhibited a higher in-hospital mortality compared to patients who did not receive mechanical ventilation (34.1% versus 4.3%; unadjusted OR: 11.5; 95%CI: 7.8-17.0; p<0.001). The length of ICU [20 (13-32) versus 5 (2-8) days; p<0.001] and hospital stay [27 (17-41) versus 10 (7-15) days; p<0.001] was higher in patients who received mechanical ventilation compared to non-mechanically ventilated patients.

Patients who received renal replacement therapy

Patients submitted to RRT showed a higher in-hospital mortality compared to patients who did not receive RRT (56.3% versus 8.4%; unadjusted OR: 14.0; 95%CI: 9.4-20.8; p<0.001). Mechanical ventilation was used in 143 of 151 (94.7%) patients who received RRT. The length of ICU [27 (15-40) versus 7 (3-13) days; p<0.001] and hospital stay [33 (22-55) versus 12 (8-19) days; p<0.001] was higher in patients who received RRT than in patients who did not receive RRT.

Patients who received extracorporeal membrane oxygenation

Patients who received ECMO exhibited a higher in-hospital mortality compared to patients who did not receive ECMO [64.7% versus 12.9%; unadjusted OR: 12.4; 95%CI: 4.5-33.9; p<0.001) (Table 3). All patients who received ECMO support received mechanical ventilation, and 13 out of 20 (65.0%) patients also used RRT. The length of ICU [32 (24-59) versus 7 (3-15) days; p<0.001] and hospital stay [48 (29-70) versus 12 (8-23) days; p<0.001] was higher in patients who received ECMO than in patients who did not receive ECMO support.

Predictors of in-hospital mortality

Univariable analysis of factors associated with in-hospital death is depicted in table 4. After adjusting for confounders, independent predictors of in-hospital mortality included age (OR: 1.08; 95%CI: 1.06-1.10; p<0.001); SOFA (OR: 1.18; 95%CI: 1.08-1.29; p<0.001); Charlson Comorbidity Index (OR: 1.28; 95%CI: 1.15-1.43; p<0.001); the need for mechanical ventilation (OR: 4.45; 95%CI: 2.43-8.16; p<0.001); the need for HFNC (OR: 1.64; 95%CI: 1.04-2.58; p=0.033); RRT (OR: 3.42; 95%CI: 1.96-5.98; p<0.001) and ECMO support (OR: 8.18; 95%CI: 2.48-27.05; p<0.001) (Table 4). The final multivariable model had an area under the ROC curve (95%CI) of 0.93 (0.91-0.94) and a Hosmer-Lemeshow χ2 of 8.844 (p=0.356).

Table 4

Univariable and multivariable logistic regression analyses addressing risk factors for in-hospital mortality

Predictors		Type of analysis Univariable analysis			Multivariable analysis
		OR	95%CI	p value	OR	95%CI	p value
Age, years		1.07	1.06-1.08	<0.001	1.08	1.06-1.10	<0.001
SAPS 3*
	≤42	Reference
	43-49	2.93	1.04-8.23	0.041
	50-55	9.77	3.75-25.46	<0.001
	≥56	41.80	16.79-104.07	<0.001
SOFA		1.46	1.38-1.54	<0.001	1.18	1.08-1.29	<0.001
Charlson Comorbidity Index		1.39	1.29-1.51	<0.001	1.28	1.15-1.43	<0.001
MFI		1.72	1.53-1.95	<0.001
Comorbidity
	Cancer	2.03	1.19-3.46	0.009
	Congestive heart failure	3.00	1.79-5.05	<0.001
	COPD	1.70	0.95-3.01	0.072
	Chronic kidney disease	2.83	1.53-5.22	<0.001
	Chronic kidney disease requiring RRT	3.99	1.46-10.87	0.007
	Hematologic cancer	2.10	1.02-4.31	0.045
	Metastatic cancer	2.38	0.95-5.92	0.063
Days from hospital to ICU admission		1.00	0.99-1.02	0.534
AKI at ICU admission		3.41	1.86-6.26	<0.001
Support during ICU stay
	Mechanical ventilation	11.48	7.77-16.97	<0.001	4.45	2.43-8.16	<0.001
	Vasopressors	9.89	6.79-14.40	<0.001
	High flow nasal cannula	1.84	1.32-2.56	<0.001	1.64	1.04-2.58	0.033
	Renal replacement therapy	11.96	9.36-20.84	<0.001	3.42	1.96-5.98	<0.001
	ECMO	12.36	4.51-33.89	<0.001	8.18	2.48-27.05	<0.001

SAPS 3 was categorized according to percentiles, since linearity assumption was violated. The multivariable model had an area under the Receiver Operating Characteristic curve (95%CI) of 0.93 (0.91-0.94) and a Hosmer-Lemeshow χ2 of 8.844 (p=0.356).

OR: odds ratio; 95%CI: 95% confidence interval; SAPS 3: Simplified Acute Physiology Score 3; SOFA score: Sequential Organ Failure Assessment score; MFI: modified frailty index; COPD: chronic obstructive pulmonary disease; RRT: renal replacement therapy; ICU: intensive care unit; AKI: acute kidney injury according; ECMO: extracorporeal membrane oxygenation.

DISCUSSION

In this retrospective single center cohort study, we found that one in seven patients admitted to the ICU due to severe COVID-19 infection died at the hospital. Non-survivors were older, sicker, in accordance with SAPS 3 and SOFA, presented more comorbidities, such as cancer, congestive heart failure or chronic kidney disease, and had a longer ICU and hospital length of stay compared to survivors. Finally, increased age, higher SOFA score and Charlson Comorbidity Index, need for mechanical ventilation, HFNC, RRT, and ECMO were independent predictors of in-hospital mortality.

The association between advanced age and increased risk of death in patients infected with SARS-CoV-2 has been reported by different authors.( Moreover, the association between the presence of comorbidities and the severity of COVID-19 was evidenced in several studies.( For instance, COVID-19 patients with hypertension, cardiocerebrovascular diseases, and diabetes mellitus were at higher risk of developing severe symptoms, and requiring ICU admission than patients without these comorbidities.( Furthermore, we observed that locoregional cancer diagnosis was more prevalent in deceased patients in comparison with survivors. Indeed, it was demonstrated in a large case-control study that cancer patients with COVID-19 exhibited an increased risk of worse clinical outcomes.( Although increased mortality has also been reported in patients with hematological cancer,( we did not observe this association in our study.

Interestingly, in our cohort we found lower in-hospital mortality both among patients admitted to the ICU and those requiring mechanical ventilation support, compared to previous studies conducted in Brazil( and in other countries.( In a cohort study involving 254,288 patients hospitalized with COVID-19 in Brazil, Ranzani et al., demonstrated a hospital mortality rate of approximately 60% among patients admitted to the ICU and a rate of roughly 80% among patients who received mechanical ventilation.( In a meta-analysis comprising 28 studies and 12,437 patients admitted to the ICU with COVID-19 worldwide, the reported ICU and mechanically ventilated mortality were, respectively, 28.3% and 43%.(

The discrepancy between the observed mortality rate in the present study and in other series may be explained by different hospital characteristics (private versus public); adopted thresholds for hospitalization and/or ICU admission; availability of resources, such as ICU beds, and limited offer of advanced respiratory support outside an ICU, or in ICUs but with resource constraints, characteristics of the ICU staff; ventilation strategies, such as the use of noninvasive ventilation and HFNC, and strategies for extra-pulmonary organ support. Furthermore, despite the different moments of COVID-19 pandemic in Brazil, the observed monthly stability on outcomes (length of stay and mortality) of COVID-19 patients reflects the hospital and ICU organization to provide the best quality of care to patients.

Patients with acute kidney injury requiring RRT had a 14-fold increase in the odds for in-hospital death, compared with COVID-19 patients who did not receive RRT. This observation is consistent with other studies, in which a significant association between acute kidney injury and increased risk of death was reported in patients with severe COVID-19.( Additionally, we found that almost half of the deceased patients underwent RRT, which is also similar to other studies.( The assessment of risk factors for the development of acute kidney injury, and use of RRT in the first 207 critically ill COVID-19 patients admitted to our ICU, were reported elsewhere.(

The highest in-hospital mortality rate in our study was observed in the subgroup of patients who received ECMO (approximately 65%). Reported mortality for COVID-19 patients submitted to veno-venous ECMO varied widely.( For instance, the reported in-hospital death at 90 days after ECMO initiation in 1,035 patients from the Extracorporeal Life Support Organization (ELSO) registry was 37%.( Nevertheless, approximately one third of patients included in this study were still hospitalized, or had been discharged to another hospital or to a long-term acute care center at the time of outcome measurement.( Therefore, the crude mortality for COVID-19 patients who receive ECMO may be underestimated.

Our study has limitations. First, it was performed in a single ICU located in a private quaternary care hospital in Brazil. Therefore, our results may not be generalizable to other ICUs in Brazil or in other developing countries, since healthcare systems and patient characteristics may vary substantially from our cohort. Second, we did not collect detailed data on noninvasive or on ventilator management strategies. It is well established that ventilatory support for ARF patients has a major impact on outcomes.( Third, we assumed that patients discharged from hospital before 28 days were still alive at day 28. Nevertheless, discharged patients might have been readmitted elsewhere or could have died after discharge. Finally, we did not assess whether the new SARS-CoV-2 variants affected outcomes in our cohort of patients compared to previously circulating variants in Brazil.(

CONCLUSION

Patients with severe COVID-19 admitted to the intensive care unit had considerable morbidity and mortality, requiring substantial organ support, and a prolonged intensive care unit and hospital stay. The volume and severity of COVID-19 patients requiring intensive care unit admission are a great burden for the Brazilian health care system. Therefore, the results of this study may be of interest to be used as benchmark, or to support decisions concerning delivery of healthcare services and prognosis for COVID-19 patients demanding intensive care.

INTRODUÇÃO

A doença pelo coronavírus 2019 (COVID-19) é uma doença infecciosa emergente que foi registrada pela primeira vez em Wuhan, na China, e, posteriormente, propagou-se para o resto do mundo.( Embora a maioria dos indivíduos infectados apresente somente sintomas leves, aproximadamente 15% dos pacientes sintomáticos precisam ser hospitalizados,( e quase 20% dos hospitalizados precisam de internação em unidade de terapia intensiva (UTI), devido à progressão para insuficiência respiratória aguda (IRA).(

Idade avançada, sexo masculino, obesidade, hipertensão sistêmica, diabetes mellitus, doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) e doença cardiovascular são os principais fatores de risco para quadro grave da COVID-19.( Pacientes com quadro crítico da COVID-19 necessitam de amplo suporte invasivo e internação prolongada em UTI.( Por exemplo: uma revisão sistemática incluindo 16.561 pacientes críticos da COVID-19 demonstrou que aproximadamente 76% dos pacientes com COVID-19 admitidos em UTI apresentaram síndrome do desconforto respiratório agudo (SDRA), dois terços receberam ventilação mecânica, e 17% receberam terapia renal substitutiva (TRS).(

O primeiro caso da COVID-19 no Brasil foi confirmado em 26 de fevereiro de 2020, no Hospital Israelita Albert Einstein (HIAE).( Até junho de 2021, mais de 16 milhões de casos e 500 mil mortes atribuídas à COVID-19 foram registradas no Brasil.( No entanto, há poucos estudos sobre epidemiologia, características clínicas, uso de recursos e desfechos dos pacientes da COVID-19 admitidos em UTI, no Brasil.(

OBJETIVO

Descrever características clínicas, uso de recursos e desfechos e identificar preditores de mortalidade intra-hospitalar de pacientes com COVID-19 admitidos na unidade de terapia intensiva.

MÉTODOS

Desenho do estudo

Foi realizado um estudo de coorte retrospectivo em um único centro. O estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética do HIAE com isenção da exigência de consentimento livre e esclarecido (CAAE: 30797520.6.0000.0071, parecer número: 4562815). Este estudo foi reportado de acordo com a declaração da iniciativa Strengthening the Reporting of Observational Studies in Epidemiology (STROBE).(

Local

Este estudo foi realizado em um hospital privado de atenção quaternária localizado em São Paulo (SP). No momento da pesquisa, o HIAE contava com 634 leitos. Destes, 37 eram leitos abertos médico-cirúrgicos de cuidados intensivos para adultos, e 81 eram leitos de cuidados semi-intensivos. Durante o primeiro ano da pandemia da COVID-19, a capacidade operacional total de UTI foi ampliada, chegando a 81 leitos de UTI para pacientes com quadro grave da COVID-19 com necessidade de cuidados intensivos.

Participantes do estudo

Pacientes adultos (≥18 anos) consecutivos admitidos na UTI, de 4 de março de 2020 a 28 de fevereiro de 2021, diagnosticados com COVID-19, qualificaram-se para inclusão neste estudo. A confirmação laboratorial de infecção pelo coronavírus da síndrome respiratória aguda grave 2 (SARS-CoV-2) foi baseada em resultado positivo no teste de reação em cadeia da polimerase via transcriptase reversa (RT-PCR; Cobas® SARS-CoV-2, Roche Molecular Systems, Branchburg, NJ, Estados Unidos).(

Manejo dos pacientes

Os critérios para admissão na UTI e o protocolo institucional de manejo de quadro grave de infecção pelo SARS-CoV-2 foram descritos em outras publicações.(

Coleta de dados e variáveis do estudo

Todos os dados do estudo foram retirados do sistema Epimed Monitor (Epimed Solutions, Rio de Janeiro, Brasil), uma ficha clínica eletrônica estruturada, na qual os dados dos pacientes são prospectivamente inseridos por gerentes de casos de UTI capacitados para esse fim.( As variáveis coletadas incluíram dados demográficos, comorbidades, Simplified Acute Physiology Score (SAPS 3)( no momento da admissão na UTI, Sequential Organ Failure Assessment (SOFA)( no momento da admissão na UTI, Índice de Comorbidade de Charlson,( modified frailty index (MFI),( uso de recursos e terapia de suporte (vasopressores, ventilação não invasiva, cateter nasal de alto fluxo – CNAF –, ventilação mecânica e oxigenação por membrana extracorpórea – ECMO - extracorporeal membrane oxygenation), durante a internação em UTI, destino após alta hospitalar, tempo de internação em UTI e hospital e mortalidade em UTI e intra-hospitalar.

Análise estatística

As variáveis categóricas são apresentadas em frequên-cias absolutas e relativas. Variáveis categóricas são apre-sentadas como mediana com intervalo interquartil (IIQ). A normalidade foi avaliada pelo teste de Kolmogorov-Smirnov.

Comparações foram feitas entre os sobreviventes e não sobreviventes, com base na mortalidade hospitalar. Variáveis categóricas foram comparadas por meio do teste do χ2 ou teste exato de Fisher, quando apropriado. Variáveis contínuas foram comparadas usando o teste t independente, ou o teste U de Mann-Whitney em caso de distribuição não normal. A sobrevida aos 28 dias de todos os pacientes do estudo e a sobrevida estratificada de acordo com o uso de ventilação mecânica, TRS e ECMO foram analisadas por meio do método Kaplan-Meier. Os pacientes que receberam alta hospitalar antes de 28 dias foram considerados como se ainda estivessem vivos no dia 28.

Análise de regressão logística univariada foi realizada para identificar quais preditores tiveram associação com a mortalidade hospitalar. A análises de regressão logística multivariada com procedimento de eliminação reversa, incluindo todos os preditores com p<0,10 na análise univariada, foi realizada para obtenção da razão de chance (RC) ajustada, bem como do intervalo de confiança de 95% (IC95%), e para definir quais variáveis tiveram associação independente com a mortalidade hospitalar. Testou-se o pressuposto de linearidade das variáveis contínuas incluídas nos modelos de regressão logística, analisando as interações entre cada preditor e seu próprio logaritmo (transformação logarítmica natural).( Sempre que o pressuposto de linearidade fosse violado, as variáveis contínuas foram categorizadas. A discriminação final (área sob a curva – ASC – Característica de Operação do Receptor) e a calibração (teste estatístico χ2 de Hosmer-Lemeshow) do modelo de regressão logística multivariada foram reportadas.(

Testes bicaudais foram usados e considerados esta-tisticamente significativos quando p<0,05. Todas as aná-lises usaram o programa IBM (SPSS) para Macintosh, versão 27.0., e o programa GraphPad Prism, versão 9.0 (GraphPad Software, California, Estados Unidos), foi usado para plotagem dos gráficos.

RESULTADOS

Coorte incluída

Entre 4 de março de 2020 e 28 de fevereiro de 2021, 1.296 pacientes com diagnóstico laboratorial confirmado da COVID-19 foram admitidos na UTI. Destes, 170 (13,6%) morreram no hospital (não sobreviventes), e 1.078 (86,4%) tiveram alta ainda vivos do hospital (sobreviventes). No momento da extração dos dados (9 de março de 2021), 48 pacientes ainda estavam hospitalizados. As características iniciais dos pacientes são apresentadas na tabela 1.

Tabela 1

Características iniciais dos pacientes estudados de acordo com a mortalidade hospitalar

Características		Todos os pacientes1.296 (100%)*	Sobreviventes1.078/1.248 (86,4%)	Não sobreviventes170/1.248 (13,6%)	Valor de p
Idade, anos		66 (53-77)	63 (50-74)	80 (70-88)	<0,001†
Homens		862/1.296 (66,5)	718/1.078 (66,6)	109/170 (64,1)	0,582‡
SAPS 3		49 (42-56)	47 (42-53)	59 (54-66)	<0,001†
SOFA		1 (0-5)	1 (0-3)	6 (4-9)	<0,001†
ICC		1 (0-1)	0 (0-1)	2 (1-3)	<0,001†
MFI, pontos		1 (0-2)	1 (0-2)	2 (1-3)	<0,001†
Comorbidities
	Hipertensão	607/1.022 (59,4)	484/814 (59,5)	97/164 (59,1)	1,000‡
	Diabetes mellitus	366/1.022 (35,8)	286/814 (35,1)	64/164 (39,0)	0,391‡
	Obesidade	320/1.043 (30,7)	265/857 (30,9)	47/146 (32,2)	0,834‡
	Asma	84/1.022 (8,2)	70/814 (8,6)	10/164 (6,1)	0,363‡
	Câncer	80/1.022 (7,8)	55/814 (6,8)	21/164 (12,8)	0,013‡
	Insuficiência cardíaca congestiva	74/1.022 (7,2)	46/814 (5,7)	25/164 (15,2)	<0,001‡
	DPOC	74/1.022 (7,2)	52/814 (6,4)	17/164 (10,4)	0,099‡
	Doença renal crônica	56/1.022 (5,5)	32/814 (3,9)	17/164 (10,4)	0,001‡
	Doença renal crônica com necessidade de TRS	16/1.022 (1,6)	9/814 (1,1)	7/164 (4,3)	0,010‡
	Câncer hematológico	40/1.022 (3,9)	27/814 (3,3)	11/164 (6,7)	0,068‡
	Câncer metastático	24/1.022 (2,3)	15/814 (1,8)	7/164 (4,3)	0,105‡
Dias de internação até a admissão em UTI		1 (0-2)	1 (0-2)	0 (0-1)	0,096†
Suporte no momento da admissão na UTI
	Ventilação não invasiva	267/1.296 (20,6)	218/1.078 (20,2)	34/170 (20,0)	1,000‡
	Ventilação mecânica	111/1.296 (8,6)	82/1.078 (7,6)	20/170 (11,8)	0,091‡
	Vasopressores	83/1.296 (6,4)	53/1.078 (4,9)	20/170 (11,8)	<0,001‡
	Terapia renal substitutiva	4/1.296 (0,3)	1/1.078 (0,1)	2/170 (1,2)	0,050‡

Resultados expressos como mediana (intervalo interquartil) ou n/total n (%).

No momento da extração dos dados (9 de março de 2021), 48 pacientes ainda estavam hospitalizados; valores de p foram calculados usando o

teste U de Mann-Whitney

teste do χ2.

SAPS 3: Simplified Acute Physiology Score 3; SOFA: Sequential Organ Failure Assessment Score; ICC: Índice de Comorbidade de Charlson; MFI: modified frailty index; DPOC: doença pulmonar obstrutiva crônica; TRS: terapia renal substitutiva; UTI: unidade de terapia intensiva.

A mediana IIQ de idade de todos os pacientes foi de 66 (53 a 77) anos, 66,5% eram homens e a mediana IIQ do SAPS 3 foi de 49 (42 a 56) pontos. As comorbidades mais comuns foram hipertensão (59,4%), diabetes mellitus (35,8%) e obesidade (30,7%). No momento da admissão na UTI, 20,6% dos pacientes estavam usando ventilação não invasiva, 8,6% ventilação mecânica e 6,4% vasopressores.

Comparados aos sobreviventes, os não sobreviventes eram mais idosos [80 (70-88) versus 63 (50-74) anos; p<0,001], tinham maior SAPS 3 [59 (54-66) versus 47 (42-53) pontos; p<0,001] e maior SOFA [6 (4-9) versus 1 (0-3) pontos; p<0,001] no momento da admissão na UTI. Câncer, insuficiência cardíaca congestiva e doença renal crônica com ou sem necessidade de TRS foram mais frequentes em não sobreviventes comparados aos sobreviventes.

Uso de recursos

Durante a internação em UTI, 56,6% dos pacientes receberam ventilação não invasiva e 32,9% ventilação mecânica; 31,3% usaram CNAF, 11,7% receberam TRS e 1,5% recebeu suporte de ECMO. A mediana IIQ de duração da ventilação mecânica em todos os pacientes do estudo foi de 11 (6 a 24) dias (Tabela 2).

Tabela 2

Uso de recursos

Recurso		Todos os pacientes1.296 (100%)*	Sobreviventes1.078/1.248 (86,4%)	Não sobreviventes170/1.248 (13,6%)	Valor de p
Suporte durante internação em UTI
	Ventilação não invasiva	733/1.296 (56,6)	602/1.078 (55,8)	104/170 (61,2)	0,222†
	Ventilação mecânica	426/1.296 (32,9)	257/1.078 (23,8)	133/170 (78,2)	<0,001†
	Vasopressores	418/1.296 (32,3)	254/1.078 (23,6)	128/170 (75,3)	<0,001†
	Cateter nasal de alto fluxo	406/1.296 (31,3)	308/1.078 (28,6)	72/170 (42,4)	<0,001†
	Terapia renal substitutiva	151/1.296 (11,7)	59/1.078 (5,5)	76/170 (44,7)	<0,001†
	ECMO	20/1.296 (1,5)	6/1.078 (0,6)	11/170 (6,5)	<0,001‡
Traqueostomia		84/1.296 (6,5)	45/1.078 (4,2)	29/170 (17,1)	<0,001†
Duração da VM (dias)		11 (6-24)	9 (5-15)	17 (10-38)	<0,001§

Resultados expressos em n/total n (%) ou mediana (intervalo interquartil).

No momento da extração dos dados (9 de março de 2021), 48 pacientes ainda estavam hospitalizados; valores p foram calculados usando

teste do χ2

teste exato de Fisher ou

teste U de Mann-Whitney.

UTI: unidade de terapia intensiva; ECMO: oxigenação por membrana extracorpórea; VM: ventilação mecânica.

Ventilação mecânica, CNAF, vasopressores, TRS e ECMO foram usados com maior frequência entre os não sobreviventes comparados aos sobreviventes. A mediana IIQ dos dias de ventilação mecânica foi mais alta entre os não sobreviventes comparada à dos sobreviventes [17 (10-38) versus 9 (5-15) dias; p<0,001].

Desfechos clínicos

Todos os pacientes

A mortalidade em UTI e hospitalar de todos os pacientes foi de, respectivamente, 11,7% (151 de 1.296 pacientes) e 13,6% (170 de 1.248 pacientes) (Tabela 3). A mortalidade mensal em UTI e hospitalar entre março de 2020 e fevereiro de 2021 é mostrada na figura 1. A sobrevida cumulativa de 28 dias de todos os pacientes e a sobrevida estratificada de acordo com o uso de ventilação mecânica, TRS e ECMO são mostradas na figura 2.

Tabela 3

Desfechos clínicos

Desfechos		Todos os pacientes1.296 (100%)*	Sobreviventes1.078/1.248 (86,4%)	Não sobreviventes170/1.248 (13,6%)	Valor de p
Destino após alta hospitalar					<0,001†
	Domicílio	1.050/1.296 (84,1)	1.050/1.078 (97,4)	0/170 (0,0)
	Assistência domiciliar (home care)	18/1.296 (1,4)	18/1.078 (1,7)	0/170 (0,0)
	Transferência para outro hospital	10/1.296 (0,8)	10/1.078 (0,9)	0/170 (0,0)
	Cuidados paliativos	47/1.296 (3,6)	3/1.078 (0,3)	44/170 (25,9)	<0,001†
Tempo de internação em UTI, dias		7 (4-16)	7 (3-13)	15 (9-29)	<0,001‡
Tempo de internação hospitalar, dias		13 (8-23)	12 (8-21)	19 (12-34)	<0,001‡
De acordo com o uso de VM*
Pacientes que receberam VM		426 (100,0)	257/390 (65,9)	133/390 (34,1)§
	Tempo de internação em UTI, dias	20 (13-32)§	19 (13-30)§	19 (12-33)§	0,892‡
	Tempo de internação hospitalar, dias	27 (17-41)§	28 (18-41)§	24 (14-41)§	0,021‡
Pacientes que não receberam VM		870 (100,0)	821/858 (95,7)	37/858 (4,3)
	Tempo de internação em UTI, dias	5 (2-8)	5 (2-8)	7 (3-11)	0,058‡
	Tempo de internação hospitalar, dias	10 (7-15)	10 (7-15)	10,0 (6-15)	0,850‡
De acordo com o uso de TRS*
	Pacientes que receberam TRS	151 (100,0)	59/135 (43,7)	76/135 (56,3)¶
	Tempo de internação em UTI, dias	27 (15-40)¶	25 (17-37)¶	26 (13-40)¶	0,688‡
	Tempo de internação hospitalar, dias	33 (22-55)¶	35 (28-61)¶	30 (16-49)¶	0,024‡
Pacientes que não receberam TRS		1.145 (100,0)	1.019/1.113 (91,6)	94/1.113 (8,4)
	Tempo de internação em UTI, dias	7 (3-13)	6 (3-11)	13 (6-17)	<0,001‡
	Tempo de internação hospitalar, dias	12 (8-19)	11 (8-19)	15 (9-24)	0,009‡
De acordo com o uso de ECMO*
	Pacientes que receberam ECMO	20 (100,0)	6/17 (35,3)	11/17 (64,7)&
	Tempo de internação em UTI, dias	32 (24-59)&	37 (23-76)&	29 (10-55)#	0,687‡
	Tempo de internação hospitalar, dias	48 (29-70)&	49 (33-98)&	31 (12-70)	0,365‡
Pacientes que não receberam ECMO		1.276 (100,0)	1.072/1.231 (87,1)	159/1.231 (12,9)
	Tempo de internação em UTI, dias	7 (3-15)	7 (3-13)	15 (9-28)	<0,001‡
	Tempo de internação hospitalar, dias	12 (8-23)	12 (8-21)	18 (12-34)	<0,001‡

Resultados expressos como n/total n (%) ou mediana (intervalo interquartil).

No momento da extração dos dados (9 de março de 2021), 48 pacientes ainda estavam hospitalizados. Destes, 36 pacientes estavam recebendo VM, 16 TRS e 3 ECMO; Valores de p foram calculados usando

teste do χ2

teste U de Mann-Whitney U

p<0,001 versus pacientes que não receberam VM

p<0,001 versus pacientes que não receberam TRS

p<0,001 versus pacientes que não receberam ECMO

p=0,039 versus pacientes que não receberam ECMO.

UTI: unidade de terapia intensiva; VM: ventilação mecânica; TRS: terapia renal substitutiva; ECMO: oxigenação por membrana extracorpórea.

Figura 1

Tempo de internação em unidade de terapia intensiva e hospitalar por mês, mortalidade em unidade de terapia intensiva e hospitalar e escore Simplified Acute Physiology 3, de março de 2020 a fevereiro de 2021

Figure 2

Sobrevida cumulativa de 28 dias de todos os pacientes e de acordo com a necessidade de terapia de suporte

A mediana IIQ do tempo de internação em UTI e hospitalar foi de, respectivamente, 7 (4 a 16) dias e 13 (8 a 23) dias. Em comparação aos sobreviventes, os não sobreviventes tiveram tempo mais longo de internação em UTI [15 (9-29) versus 7 (3-13) dias; p<0,001] e hospitalar [19 (12-34) versus 12 (8-21) dias; p<0,001] (Tabela 3).

Pacientes em ventilação mecânica

Os pacientes que usaram ventilação mecânica tiveram mortalidade hospitalar mais alta em comparação àqueles que não a usaram (34,1% versus 4,3%; RC não ajustada de 11,5; IC95%: 7,8-17,0; p<0,001). Os tempos de internação em UTI [20 (13-32) versus 5 (2-8) dias; p<0,001] e hospitalar [27 (17-41) versus 10 (7-15) dias; p<0,001] foram mais longos em pacientes que usaram ventilação mecânica em comparação aos que não usaram ventilação mecânica.

Pacientes que receberam terapia renal substitutiva

Os pacientes que receberam TRS tiveram maior mortalidade hospitalar em comparação àqueles que não a receberam (56,3% versus 8,4%; RC não ajustada, 14,0; IC95%: 9,4-20,8; p<0,001). Ventilação mecânica foi necessária em 143 de 151 (94,7%) pacientes que receberam TRS. Os tempos de internação em UTI [27 (15-40) versus 7 (3-13) dias; p<0,001] e hospitalar [33 (22-55) versus 12 (8-19) dias; p<0,001] foram mais longos entre pacientes que receberam TRS do que naqueles que não receberam TRS.

Pacientes que receberam oxigenação por membrana extracorpórea

Os pacientes que usaram ECMO tiveram mortalidade hospitalar mais alta comparados ao que não receberam ECMO [64,7% versus 12,9%; RC não ajustada 12,4; IC95%: 4,5-33,9; p<0,001) (Tabela 3). Todos os pacientes que usaram ECMO receberam ventilação mecânica, e 13 de 20 (65,0%) pacientes também receberam TRS. Os tempos de internação em UTI [32 (24-59) versus 7 (3-15) dias; p<0,001] e hospitalar [48 (29-70) versus 12 (8-23) dias; p<0,001] foram mais longos nos pacientes que usaram ECMO do que naqueles que não usaram.

Preditores de mortalidade hospitalar

A análise univariada dos fatores associados à mortalidade hospitalar está descrita na tabela 4. Após ajuste para fatores de confusão, os preditores independentes de mortalidade hospitalar incluíram idade (RC: 1,08; IC95%: 1,06-1,10; p<0,001); SOFA (RC: 1,18; IC95%: 1,08-1,29; p<0,001); Índice de Comorbidade de Charlson (RC: 1,28; IC95%: 1,15-1,43; p<0,001); necessidade de ventilação mecânica (RC: 4,45; IC95%: 2,43-8,16; p<0,001); necessidade de CNAF (RC: 1,64; IC95%: 1,04-2,58; p=0,033); TRS (RC: 3,42; IC95%: 1,96-5,98; p<0,001) e suporte de ECMO (RC: 8,18; IC95%: 2,48-27,05; p<0,001) (Tabela 4). O modelo multivariado final apresentou ASC Característica de Operação do Receptor (IC95%) de 0,93 (0,91-0,94) e Hosmer-Lemeshow χ2 de 8.844 (p=0,356).

Tabela 4

Regressão logística univariada e multivariada de fatores de risco para mortalidade hospitalar

Preditores		Tipo de análise Análise univariada			Análise multivariada
		RC	IC95%	Valor de p	RC	IC95%	Valor de p
Idade, anos		1,07	1,06-1,08	<0,001	1,08	1,06-1,10	<0,001
SAPS 3*
	≤42	Referência
	43-49	2,93	1,04-8,23	0,041
	50-55	9,77	3,75-25,46	<0,001
	≥56	41,80	16,79-104,07	<0,001
SOFA		1,46	1,38-1,54	<0,001	1,18	1,08-1,29	<0,001
Índice de Comorbidade de Charlson		1,39	1,29-1,51	<0,001	1,28	1,15-1,43	<0,001
MFI		1,72	1,53-1,95	<0,001
Comorbidade
	Câncer	2,03	1,19-3,46	0,009
	Insuficiência cardíaca congestiva	3,00	1,79-5,05	<0,001
	DPOC	1,70	0,95-3,01	0,072
	Doença renal crônica	2,83	1,53-5,22	<0,001
	Doença renal crônica com necessidade de TRS	3,99	1,46-10,87	0,007
	Câncer hematológico	2,10	1,02-4,31	0,045
	Câncer metastático	2,38	0,95-5,92	0,063
Dias de internação até a admissão em UTI		1,00	0,99-1,02	0,534
LRA no momento da admissão na UTI		3,41	1,86-6,26	<0,001
Suporte durante a internação em UTI
	Ventilação mecânica	11,48	7,77-16,97	<0,001	4,45	2,43-8,16	<0,001
	Vasopressores	9,89	6,79-14,40	<0,001
	Cateter nasal de alto fluxo	1,84	1,32-2,56	<0,001	1,64	1,04-2,58	0,033
	Terapia renal substitutiva	11,96	9,36-20,84	<0,001	3,42	1,96-5,98	<0,001
	ECMO	12,36	4,51-33,89	<0,001	8,18	2,48-27,05	<0,001

O SAPS 3 foi categorizado de acordo com os percentis, já que o pressuposto de linearidade foi quebrado. O modelo multivariado apresentou área sob a curva Característica de Operação do Receptor (IC95%) de 0,93 (0,91-0,94) e Hosmer-Lemeshow χ2 de 8.844 (p=0,356).

RC: razão de chance; IC95%: intervalo de confiança de 95%; SAPS 3: Simplified Acute Physiology Score 3; SOFA: Sequential Organ Failure Assessment Score; MFI: modified frailty index; DPOC: doença pulmonar obstrutiva crônica; TRS: terapia renal substitutiva; UTI: unidade de terapia intensiva; LRA: lesão renal aguda; ECMO: oxigenação por membrana extracorpórea.

DISCUSSÃO

Neste estudo de coorte retrospectivo em centro único, identificou-se que um em cada sete pacientes admitidos em UTI por quadro grave da COVID-19 morreu no hospital. Os não sobreviventes eram mais idosos; tinham quadro mais grave, com base no SAPS 3 e no SOFA; tinham mais comorbidades, como câncer, insuficiência cardíaca congestiva ou doença renal crônica, e maior tempo de internação em UTI e hospitalar, em comparação aos sobreviventes. Finalmente, idade mais avançada, pontuação mais alta no SOFA e no índice de comorbidade de Charlson, necessidade de ventilação mecânica, CNAF, TRS e ECMO foram preditores independentes de mortalidade hospitalar.

A associação entre idade avançada e maior risco de morte em pacientes infectados pelo SARS-CoV-2 já foi relatada por diferentes autores.( Além disso, a associação entre a presença de comorbidades e a gravidade da COVID-19 foi comprovada em diversos estudos.( Por exemplo, pacientes com COVID-19 e com hipertensão, doenças cardiocerebrovasculares e diabetes mellitus tiveram mais risco de apresentar sintomas graves e precisar de cuidados intensivos do que pacientes sem essas comorbidades.( Também diagnóstico de câncer locorregional foi mais prevalente nos não sobreviventes em comparação aos sobreviventes. De fato, foi demonstrado, em um grande estudo de caso-controle, que pacientes com câncer com COVID-19 têm maior risco de piores prognósticos clínicos.( Embora maior mortalidade já tenha sido registrada em pacientes com câncer hematológico,( essa associação não foi constatada neste estudo.

Curiosamente, nesta coorte, a mortalidade hospitalar foi mais baixa, tanto entre os pacientes admitidos na UTI quanto entre aqueles que usaram ventilação mecânica, em comparação a outros estudos conduzidos no Brasil( e em outros países.( Em estudo de coorte envolvendo 254.288 pacientes hospitalizados com COVID-9 no Brasil, Ranzani et al., demonstraram taxa de mortalidade hospitalar de aproximadamente 60% entre os pacientes admitidos na UTI e de cerca de 80% entre aqueles que receberam ventilação mecânica.( Em uma metanálise de um total de 28 estudos e 12.437 pacientes admitidos na UTI com COVID-19 em todo o mundo, a mortalidade dos pacientes admitidos em UTI e mecanicamente ventilados foi de 28,3% e 43%, respectivamente.(

A discrepância entre a taxa de mortalidade observada neste estudo e em outras casuísticas pode ser explicada por diferenças nos hospitais (privados comparados aos públicos); limiares adotados para internação em hospital e/ou UTI; disponibilidade de recursos, como leitos de UTI, e oferta limitada de suporte respiratório avançado fora da UTI, ou em UTIs com recursos limitados; características da equipe de UTI; estratégias de ventilação, como uso de ventilação não invasiva ou CNAF, e estratégias para suporte extrapulmonar. Além disso, apesar dos diferentes momentos da pandemia da COVID-19 no Brasil, a estabilidade mensal observada nos desfechos (tempo de internação e mortalidade) de pacientes da COVID-19 reflete a organização dos hospitais e das UTIs para oferecer a melhor qualidade de atendimento aos pacientes.

Pacientes com lesão renal aguda (LRA) que receberam TRS tiveram aumento de 14 vezes no risco de mortalidade hospitalar, comparados aos pacientes da COVID-19 que não receberam TRS. Essa observação condiz com a de outros estudos, em que foi relatada associação significativa entre insuficiência renal aguda e maior risco de mortalidade em pacientes com quadro grave da COVID-19.( Além disso, quase metade dos pacientes não sobreviventes recebeu TRS, o que também se assemelha a outros estudos.( A avaliação dos fatores de risco para LRA e o uso de TRS nos primeiros 207 pacientes graves da COVID-19 admitidos nesta UTI foram descritos em outras publicações.(

A maior taxa de mortalidade hospitalar neste estudo ocorreu no subgrupo de pacientes que recebeu ECMO (aproximadamente 65%). A mortalidade registrada entre pacientes da COVID-19 submetidos à ECMO venovenosa variou amplamente.( Por exemplo: a mortalidade hospitalar registrada 90 dias após o início da ECMO em 1.035 pacientes do registro Extracorporeal Life Support Organization (ELSO) foi de 37%.( É importante ressaltar que aproximadamente um terço dos pacientes incluídos neste estudo ainda estava hospitalizado ou tinha sido transferido para outro hospital ou para um centro de cuidados de longo prazo no momento em que os desfechos foram avaliados.( Portanto, a mortalidade bruta dos pacientes da COVID-19 que receberam ECMO pode ter sido subestimada.

Este estudo tem limitações. Primeiro, foi realizado em uma única UTI, localizada em um hospital quaternário privado no Brasil. Portanto, os resultados podem não ser generalizáveis para outras UTIs do Brasil ou de outros países em desenvolvimento, porque os sistemas de saúde e as características dos pacientes podem variar amplamente em relação às da presente coorte. Segundo, não foram coletados dados detalhados sobre estratégias de ventilação não invasiva ou invasiva. Já foi comprovado que o suporte ventilatório em pacientes com IRA tem impacto importante nos desfechos.( Terceiro, pressupõe-se que pacientes que receberam alta hospitalar antes de 28 dias ainda estariam vivos no dia 28. Entretanto, após a alta, esses pacientes podem ter sido reinternados em outro estabelecimento ou morrido após a alta. Finalmente, não se avaliaram se as novas variantes do SARS-CoV-2 influenciaram nos desfechos desta coorte de pacientes, em comparação às variantes que já circulavam no Brasil.(

CONCLUSÃO

Pacientes com quadro grave da COVID-19 admitidos na unidade de terapia intensiva apresentaram considerável mortalidade e morbidade, com alta demanda de terapia de suporte e internação prolongada unidade de terapia intensiva e hospitalar. O volume e a gravidade dos pacientes da COVID-19 admitidos em unidade de terapia intensiva representam grande ônus para o sistema de saúde brasileiro. Portanto, os resultados deste estudo podem ser usados como referência, ou em apoio a decisões relativas à prestação de serviços de saúde e prognóstico de pacientes da COVID-19 que necessitem de cuidados intensivos.