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Protocolized versus non-protocolized weaning for reducing the duration of mechanical ventilation in critically ill adult patients

  • Review
  • Intervention


  • Bronagh Blackwood,

    Corresponding author
    1. Queen's University Belfast, School of Medicine, Dentistry & Biomedical Sciences, Belfast, Northern Ireland, UK
    • Bronagh Blackwood, School of Medicine, Dentistry & Biomedical Sciences, Queen's University Belfast, Health Sciences Building, Room: 111, 97 Lisburn Road, Belfast, Northern Ireland, BT9 7BL, UK.

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  • Fiona Alderdice,

    1. Queen's University Belfast, Nursing and Midwifery Research Unit, Belfast, Northern Ireland, UK
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  • Karen EA Burns,

    1. Keenan Research Centre/Li Ka Shing Knowledge Institute, Interdepartmental Division of Critical Care and the University of Toronto, Toronto, Ontario, Canada
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  • Chris R Cardwell,

    1. Queen's University Belfast, Centre for Public Health, Belfast, Northern Ireland, UK
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  • Gavin Lavery,

    1. Faculty of Health and Life Sciences, University of Ulster, Regional Intensive Care Unit, Royal Victoria Hospital and, Belfast, Northern Ireland, UK
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  • Peter O'Halloran

    1. Queen's University Belfast, Medical Biology Centre, School of Nursing & Midwifery, Belfast, Northern Ireland, UK
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Reducing weaning time is desirable in minimizing potential complications from mechanical ventilation. Standardized weaning protocols are purported to reduce time spent on mechanical ventilation. However, evidence supporting their use in clinical practice is inconsistent.


To assess the effects of protocolized weaning from mechanical ventilation on the total duration of mechanical ventilation for critically ill adults; ascertain differences between protocolized and non-protocolized weaning in terms of mortality, adverse events, quality of life, weaning duration, intensive care unit (ICU) and hospital length of stay (LOS); and explore variation in outcomes by type of ICU, type of protocol and approach to delivering the protocol.

Search methods

We searched the Cochrane Central Register of Controlled Trials (The Cochrane Library Issue 1, 2010), MEDLINE (1950 to 2010), EMBASE (1988 to 2010), CINAHL (1937 to 2010), LILACS (1982 to 2010),  ISI Web of Science and ISI Conference Proceedings (1970 to 2010), Cambridge Scientific Abstracts (inception to 2010) and reference lists of articles. We did not apply language restrictions.

Selection criteria

We included randomized and quasi-randomized controlled trials of protocolized weaning versus non-protocolized weaning from mechanical ventilation in critically ill adults.

Data collection and analysis

Three authors independently assessed trial quality and extracted data. A priori subgroup and sensitivity analyses were performed. We contacted study authors for additional information.

Main results

Eleven trials that included 1971 patients met the inclusion criteria. The total duration of mechanical ventilation geometric mean in the protocolized weaning group was on average reduced by 25% compared with the usual care group (N = 10 trials, 95% CI 9% to 39%, P = 0.006); weaning duration was reduced by 78% (N = 6 trials, 95% CI 31% to 93%, P = 0.009); and ICU LOS by 10% (N = 8 trials, 95% CI 2% to 19%, P = 0.02). There was significant heterogeneity among studies for total duration of mechanical ventilation (I2 = 76%, P < 0.01) and weaning duration (I2 = 97%, P < 0.01), which could not be explained by subgroup analyses based on type of unit or type of approach.

Authors' conclusions

There is some evidence of a reduction in the duration of mechanical ventilation, weaning duration and ICU LOS with use of standardized protocols, but there is significant heterogeneity among studies and an insufficient number of studies to investigate the source of this heterogeneity. Although some study authors suggest that organizational context may influence outcomes, these factors were not considered in all included studies and therefore could not be evaluated.


Extubación protocolizada versus no protocolizada para la reducción de la duración de la respiración asistida en pacientes adultos graves


Reducir la duración de la extubación es aconsejable para disminuir las complicaciones potenciales de la respiración asistida. Los protocolos estandarizados de extubación pretenden reducir la duración de la respiración asistida. Sin embargo, las pruebas que apoyan su uso en la práctica clínica no son consistentes.


Evaluar los efectos de la extubación protocolizada de la respiración asistida sobre la duración total de la respiración asistida en adultos graves; evaluar las diferencias entre la extubación protocolizada y no protocolizada en cuanto a mortalidad, eventos adversos, calidad de vida, duración de la extubación, duración de la estancia en la unidad de cuidados intensivos (UCI) y de la estancia hospitalaria; y explorar la variación en los resultados por tipo de UCI, tipo de protocolo y enfoque para administrar el protocolo.

Métodos de búsqueda

Se hicieron búsquedas en el Registro Cochrane Central de Ensayos Controlados (Cochrane Central Register of Controlled Trials) (The Cochrane Library número 1, 2010), MEDLINE (1950 hasta 2010), EMBASE (1988 hasta 2010), CINAHL (1937 hasta 2010), LILACS (1982 hasta 2010), ISI Web of Science e ISI Conference Proceedings (1970 hasta 2010), Cambridge Scientific Abstracts (desde el inicio hasta 2010) y en las listas de referencias de artículos. No se aplicaron restricciones de idioma.

Criterios de selección

Se incluyeron los ensayos controlados aleatorios y cuasialeatorios de extubación protocolizada versus extubación no protocolizada de la respiración asistida en adultos graves.

Obtención y análisis de los datos

Tres revisores evaluaron de forma independiente la calidad de los ensayos y extrajeron los datos. Se realizaron análisis de subgrupos y sensibilidad a priori. Se estableció contacto con los autores de los estudios para obtener información adicional.

Resultados principales

Once ensayos que incluyeron a 1971 pacientes cumplieron los criterios de inclusión. La duración total de la media geométrica de la respiración asistida en el grupo de extubación protocolizada mostró una reducción promedio del 25% en comparación con el grupo de atención habitual (n = diez ensayos; IC del 95%: 9% a 39%; p = 0,006); la duración de la extubación se redujo el 78% (n = seis ensayos; IC del 95%: 31% a 93%; p = 0,009); y la duración de la estancia en la UCI el 10% (n = ocho ensayos; IC del 95%: 2% a 19%; p = 0,02). Hubo una heterogeneidad significativa entre los estudios en la duración total de la respiración asistida (I2 = 76%; p < 0,01) y la duración de la extubación (I2 = 97%; p < 0,01), que no se pudo explicar mediante análisis de subgrupos basados en el tipo de unidad o el tipo de enfoque.

Conclusiones de los autores

Hay algunas pruebas de una reducción en la duración de la respiración asistida, la duración de la extubación y la duración de la estancia en la UCI con el uso de los protocolos estandarizados, aunque hay una heterogeneidad significativa entre los estudios y un número insuficiente de estudios para investigar la fuente de dicha heterogeneidad. Aunque algunos autores de los estudios indican que el contexto institucional pudo influir en los resultados, estos factores no se consideraron en todos los estudios incluidos, por lo que no se pudieron evaluar.

Plain language summary

The use of standardized protocols in weaning compared to usual weaning practice for reducing the time critically ill adult patients spend on mechanical ventilation

Helping patients to breathe with the use of a mechanical ventilator can be life saving. Yet as the duration of ventilation increases so does the likelihood of harmful effects such as (1) mechanical injury to the throat or vocal cords, (2) injury to or infection of the lungs and (3) complications of prolonged patient immobility such as clots in the legs or lungs and various infections (for example in the urinary tract). It is important therefore to recognize straight away when patients are ready to breathe for themselves so that the ventilator support can be reduced and stopped (this is known as weaning) as soon as possible. Usually weaning decisions are left to the judgement of the staff but recently protocols (or written guidelines) for weaning have been found to be both safe for patients and useful for staff. Some studies claimed that using protocols led to better practice, but there was no clear evidence that using them actually produced beneficial results for patients.

This review looked at the results of 11 studies involving 1971 critically ill patients. The studies compared the use of protocols to wean patients from the ventilator against usual practice and were conducted in America, Europe and Australia. The varied intensive care units cared for patients with heart conditions, breathing difficulties, head injuries, trauma and following major surgery. In eight studies, intensive care staff followed protocol guidelines to reduce the ventilator support; in three studies ventilator support was reduced by programmed computers according to a protocol. Overall, results showed that in comparison with usual practice, the average total time spent on the ventilator was reduced by 25%. The duration of weaning was reduced by 78% and length of stay in the intensive care unit reduced by 10%. However, these reductions were not consistent across all studies.

Among the 11 studies, there was considerable variation in the types of protocols used, the criteria for considering when to start weaning, the methods of weaning (by professionals or computers), the medical conditions of the patients and usual practice in weaning. There were insufficient studies to enable us to explore whether or not these factors were responsible for inconsistencies in individual studies. Caution will need to be applied when generalizing our findings to other intensive care units.

Resumen en términos sencillos

Protocolos estandarizados para la extubación comparados con la práctica habitual de extubación para reducir la duración de la respiración asistida en pacientes adultos graves

Ayudar a respirar a los pacientes con el uso de un respirador mecánico puede salvar vidas. No obstante, a medida que aumenta la duración de la asistencia respiratoria aumenta la probabilidad de que ocurran efectos perjudiciales como (1) lesión mecánica en la garganta o las cuerdas vocales, (2) lesión o infección en los pulmones y (3) complicaciones causadas por la inmovilidad prolongada del paciente como coágulos en las piernas o los pulmones y diversas infecciones (por ejemplo, en las vías urinarias). Por lo tanto, es importante reconocer de inmediato el momento en el que los pacientes están preparados para respirar por su cuenta para poder reducir e interrumpir la asistencia respiratoria (conocido como extubación) tan pronto como sea posible. Generalmente las decisiones sobre la extubación dependen de la valoración del personal, aunque recientemente se ha encontrado que los protocolos (o las guías escritas) para la extubación son seguros para los pacientes y útiles para el personal. Algunos estudios afirmaron que el uso de protocolos resultó en una mejor práctica, aunque no hubo pruebas claras de que su uso en realidad diera lugar a resultados beneficiosos para los pacientes.

Esta revisión analizó los resultados de 11 estudios que incluyeron a 1971 pacientes en estado crítico. Los estudios compararon el uso de protocolos para la extubación de los pacientes versus la práctica habitual y se realizaron en América, Europa y Australia. Las diversas unidades de cuidados intensivos atendieron a pacientes con enfermedades cardíacas, dificultades para respirar, traumatismos craneoencefálicos, traumatismos y luego de una cirugía mayor. En ocho estudios, el personal de la unidad de cuidados intensivos siguió las guías de los protocolos para reducir la asistencia respiratoria; en tres estudios la asistencia respiratoria se redujo mediante computadoras programadas de acuerdo a un protocolo. En general, los resultados indicaron que en comparación con la práctica habitual, la duración total promedio de la asistencia respiratoria se redujo el 25%. La duración de la extubación se redujo el 78% y la duración de la estancia en la unidad de cuidados intensivos se redujo el 10%. Sin embargo, estas reducciones no fueron consistentes en todos los estudios.

Entre los 11 estudios hubo una variación considerable en los tipos de protocolos utilizados, los criterios para considerar cuándo comenzar la extubación, los métodos de extubación (por parte de profesionales o computadoras), los trastornos médicos de los pacientes y la práctica habitual de extubación. No hubo estudios suficientes para permitir explorar si estos factores fueron responsables de las inconsistencias en los estudios individuales. Se debe actuar con cuidado al generalizar los hallazgos a otras unidades de cuidados intensivos.

Notas de traducción

La traducción y edición de las revisiones Cochrane han sido realizadas bajo la responsabilidad del Centro Cochrane Iberoamericano, gracias a la suscripción efectuada por el Ministerio de Sanidad, Servicios Sociales e Igualdad del Gobierno español. Si detecta algún problema con la traducción, por favor, contacte con Infoglobal Suport,