Effects of anesthetics on early postoperative cognitive outcome and intraoperative cerebral oxygen balance in patients undergoing lung surgery: a randomized clinical trial

Can J Anaesth. 2016 Oct;63(10):1161-1169. doi: 10.1007/s12630-016-0700-4. Epub 2016 Jul 13.

Abstract

Purpose: One-lung ventilation (OLV) may impair cerebral oxygen balance and induce postoperative cognitive dysfunction (POCD). It is unclear whether the type of anesthetic influences the incidence of POCD in patients undergoing OLV. This prospective study compared the incidence of POCD and intraoperative cerebral oxygen desaturation in OLV patients anesthetized with propofol vs sevoflurane during lung surgery.

Methods: There were 148 participants enrolled in this study and randomized equally to either the propofol or the sevoflurane group. Anesthesia was maintained with either propofol or sevoflurane combined in both groups with fentanyl and epidural anesthesia. Regional cerebral oxygen saturation (rSO2), jugular bulb venous oxygen saturation (SjO2), and the incidence of cerebral oxygen desaturation (rSO2 or SjO2 < 50% or rSO2 < 80% of baseline) were measured during anesthesia. Cognitive function was assessed using seven neurocognitive tests two days preoperatively, five days postoperatively (primary outcome), and three months postoperatively. Bivariable and multivariable regression analyses were conducted to identify factors associated with POCD.

Results: Rates of POCD did not differ statistically between groups five days postoperatively (propofol, 16/72 patients; sevoflurane, 24/72 patients; RR, 0.67; 95% CI, 0.39 to 1.15; P = 0.14) or three months postoperatively (propofol, 9/60 patients; sevoflurane, 12/58 patients; RR, 0.73; 95% CI, 0.33 to 1.59; P = 0.42). Only three subjects per group showed intraoperative cerebral oxygen desaturation. Multivariable regression analysis revealed older age as an independent predictor of POCD.

Conclusions: No statistically significant difference in the incidence of POCD could be detected between the sevoflurane and propofol anesthesia groups. Postoperative cognitive dysfunction was relatively frequent following OLV in both groups. (

Registration number: UMIN 000002826).

RéSUMé: OBJECTIF: La ventilation unipulmonaire (VUP) pourrait avoir un impact négatif sur l’équilibre d’oxygène cérébral et induire une dysfonction cognitive postopératoire (DCPO). Nous ne savons pas si le type d’agent anesthésique influence l’incidence de DCPO chez les patients recevant une VUP. Cette étude prospective a comparé l’incidence de DCPO et de désaturation peropératoire en oxygène cérébral chez les patients sous VUP anesthésiés avec du propofol vs du sévoflurane pendant une chirurgie pulmonaire. MéTHODE: Au total, 148 patients ont participé à cette étude et ont été randomisés en deux groupes égaux à recevoir du propofol ou du sévoflurane. L’anesthésie a été maintenue à l’aide de propofol ou de sévoflurane, et l’agent de choix a été combiné à du fentanyl et à une anesthésie péridurale dans les deux groupes. La saturation en oxygène cérébral régional (rSO2), la saturation en oxygène veineux au bulbe de la veine jugulaire (SjO2) et l’incidence de désaturation en oxygène cérébral (rSO2 ou SjO2 < 50 % ou rSO2 < 80 % par rapport aux valeurs de base) ont été mesurées pendant l’anesthésie. La fonction cognitive a été évaluée à l’aide de sept tests neurocognitifs deux jours avant l’opération, cinq jours après l’opération (critère d’évaluation principal) et trois mois après l’opération. Des analyses de régression bivariée et multivariée ont été réalisées afin d’identifier les facteurs associés à une DCPO. RéSULTATS: D’un point de vue statistique, les taux de DCPO n’étaient pas différents entre les groupes à cinq jours postopératoires (propofol, 16/72 patients; sévoflurane, 24/72 patients; RR, 0,67; IC 95 %, 0,39 à 1,15; P = 0,14) ou à trois mois postopératoires (propofol, 9/60 patients; sévoflurane, 12/58 patients; RR, 0,73, IC 95 %, 0,33 à 1,59; P = 0,42). Seuls trois patients par groupe ont manifesté une désaturation peropératoire en oxygène cérébral. L’analyse de régression multivariée a révélé qu’un âge avancé était un prédicteur indépendant de DCPO. CONCLUSION: Aucune différence significative d’un point de vue statistique n’a été observée en ce qui a trait à l’incidence de DCPO entre les groupes anesthésiés au sévoflurane ou au propofol. La dysfonction cognitive postopératoire était relativement fréquente après une VUP dans les deux groupes. (Numéro d’enregistrement: UMIN 000002826).

Publication types

  • Randomized Controlled Trial

MeSH terms

  • Age Factors
  • Aged
  • Anesthetics, Inhalation / adverse effects
  • Anesthetics, Intravenous / adverse effects
  • Brain Chemistry / drug effects*
  • Cognition Disorders / chemically induced*
  • Cognition Disorders / epidemiology
  • Cognition Disorders / psychology*
  • Female
  • Humans
  • Lung / surgery*
  • Male
  • Methyl Ethers / adverse effects
  • Middle Aged
  • Neuropsychological Tests
  • One-Lung Ventilation / psychology
  • Oxygen Consumption / drug effects*
  • Postoperative Complications / chemically induced*
  • Postoperative Complications / epidemiology
  • Postoperative Complications / psychology*
  • Propofol / adverse effects
  • Prospective Studies
  • Sevoflurane
  • Treatment Outcome

Substances

  • Anesthetics, Inhalation
  • Anesthetics, Intravenous
  • Methyl Ethers
  • Sevoflurane
  • Propofol