Evaluation of the effects of total intravenous anesthesia and inhalation anesthesia on postoperative cognitive recovery

Anaesthesiologie. 2023 Dec;72(Suppl 1):19-24. doi: 10.1007/s00101-021-01083-7. Epub 2022 Jan 13.

Abstract

Objective: To compare the effects of total intravenous anesthesia (TIVA) and inhalation anesthesia (IA) used in lumbar disc herniectomy on postoperative cognitive recovery based on the mini-mental state examination (MMSE) score and neuron-specific enolase (NSE) levels.

Material and methods: The study sample consisted of 80 patients aged 18-65 years who were scheduled for elective lumbar disc herniectomy. The patients were divided into two groups according to the anesthesia technique applied, such as TIVA or IA. The patients in the TIVA group were administered remifentanil and propofol and those in the IA group were administered sevoflurane for maintenance. The MMSE was applied to the patients before the operation and 1h and 24 h postoperatively. Venous blood samples were obtained for the measurement of NSE before the operation and on the 24 h postoperatively.

Results: The mean preoperative MMSE scores were similar in the two groups. In the TIVA group, the preoperative and postoperative MMSE scores at 1 h were similar but were higher at 24 h postoperatively compared to the previous two scores (p = 0.001 and p < 0.001, respectively). In the IA group, the preoperative and postoperative 24 h MMSE scores were similar but lower at 1h postoperatively than the other two scores (p = 0.006 and p < 0.001, respectively). In the TIVA group, there was a significant decrease in the postoperative serum NSE levels than the preoperative values (p = 0.038).

Conclusion: The use of IA may result in higher cognitive dysfunction 1h after the operation compared to TIVA. The effects of both methods on cognitive functions were similar at 24 h postoperatively.

Zusammenfassung: ZIEL: Vergleich des Einflusses der totalen intravenösen Anästhesie (TIVA) und der Inhalationsanästhesie (IA) bei lumbaler Diskektomie auf die postoperative kognitive Erholung gemessen am Mini-Mental-Status-Test (MMST) und der neuronenspezifischen Enolase (NSE).

Patienten und methoden: Die untersuchte Kohorte (n = 80, 18–65 Jahre) von Risikopatienten wurde einer elektiven lumbalen Diskektomie unterzogen. Je nach angewandter Anästhesiemethode wurden die TIVA- mit den IA-Patienten verglichen. TIVA-Patienten erhielten zur Erhaltung Remifentanil und Propofol Patienten der IA-Gruppe Sevofluran. Der MMST-Score wurde vor dem chirurgischen Eingriff, eine und 24 h danach ermittelt. Außerdem erfolgte die Bestimmung der NSE-Spiegel im peripheren Blut ebenfalls vor, 1 und 24 h nach der Intervention.

Ergebnisse: Der mittlere MMST-Score war vergleichbar zwischen den beiden Gruppen. In der TIVA-Gruppe, zeigten die ermittelten MMST-Scores vor und eine Stunde nach der Operation zwischen den beiden Gruppen keine signifikanten Unterschiede. Jedoch war der MMST-Score 24 h nach der Operation mit den zuvor bestimmten Scores statistisch signifikant höher (p = 0,001 bzw. p < 0,001). In der IA-Gruppe waren die präoperativen und postoperativen 24 h-MMST-Scores ähnlich, aber 1 Stunde postoperativ niedriger als bei den anderen beiden Scores (p = 0,006 und bzw. p < 0,001). In der TIVA-Gruppe ließ sich ein statistisch signifikanter Abfall des postoperativen NSE-Serumspiegels im Vergleich zu der präoperativen Bestimmung verzeichnen (p = 0,038).

Schussfolgerung: Die Ergebnisse der vorliegenden Studie weisen auf eine höhere kognitive Dysfunktion in der ersten Stunde nach IA im Vergleich zur TIVA hin. Der Einflussbeider Anästhesiemethoden auf kognitive Funktionen war vergleichbar 24 h nach der Operation.

Keywords: Inhalation anesthesia; Mini mental state exam; Neuron specific enolase; Postoperative cognitive dysfunction; Total intravenous anesthesia.

MeSH terms

  • Anesthesia Recovery Period
  • Anesthesia, Inhalation / adverse effects
  • Anesthesia, Intravenous* / adverse effects
  • Anesthetics, Intravenous* / adverse effects
  • Cognition
  • Humans

Substances

  • Anesthetics, Intravenous