The potential link between obstructive sleep apnea and postoperative neurocognitive disorders: current knowledge and possible mechanisms

Can J Anaesth. 2022 Oct;69(10):1272-1287. doi: 10.1007/s12630-022-02302-4. Epub 2022 Aug 18.

Abstract

Purpose: This narrative review examines the current evidence on whether obstructive sleep apnea (OSA) is associated with postoperative delirium (POD) and postoperative cognitive dysfunction (POCD). The mechanisms that could predispose OSA patients to these disorders are also explored.

Source: Relevant literature was identified by searching for pertinent terms in Medline®, Pubmed, ScopusTM, and Google scholar databases. Case reports, abstracts, review articles, original research articles, and meta-analyses were reviewed. The bibliographies of retrieved sources were also searched to identify relevant papers.

Principal findings: Seven studies have investigated the association between OSA and POD, with mixed results. No studies have examined the potential link between OSA and POCD. If these relationships exist, they could be mediated by several mechanisms, including increased neuroinflammation, blood-brain barrier breakdown, cerebrovascular disease, Alzheimer's disease neuropathology, disrupted cerebral autoregulation, sleep disruption, sympathovagal imbalance, and/or disrupted brain bioenergetics.

Conclusion: There is very limited evidence that OSA plays a role in postoperative neurocognitive disorders because few studies have been conducted in the perioperative setting. Additional perioperative prospective observational cohort studies and randomized controlled trials of sleep apnea treatment are needed. These investigations should also assess potential underlying mechanisms that could predispose patients with OSA to postoperative neurocognitive disorders. This review highlights the need for more research to improve postoperative neurocognitive outcomes for patients with OSA.

RéSUMé: OBJECTIF: Ce compte rendu narratif examine les données probantes actuelles quant à l’association entre l’apnée obstructive du sommeil (AOS) et le syndrome confusionnel postopératoire (SCPO) ainsi que le dysfonctionnement cognitif postopératoire (DCPO). Les mécanismes qui pourraient prédisposer les patients atteints d’AOS à ces troubles sont également explorés.

Sources: La littérature concordante a été identifiée en recherchant des termes pertinents dans les bases de données Medline®, Pubmed, ScopusTM et Google Scholar. Les présentations de cas, résumés, articles de synthèse, articles de recherche originaux et méta-analyses ont été examinés. Les bibliographies des sources récupérées ont également été recherchées pour identifier les articles pertinents.

Constatations principales: Sept études ont examiné l’association entre l’AOS et le SCPO, avec des résultats mitigés. Aucune étude n’a exploré le lien potentiel entre l’AOS et le DCPO. Si ces relations existent, elles pourraient être médiées par plusieurs mécanismes, notamment une neuroinflammation accrue, une dégradation de la barrière hémato-encéphalique, une maladie cérébrovasculaire, une neuropathologie de la maladie d’Alzheimer, une autorégulation cérébrale perturbée, une perturbation du sommeil, un déséquilibre sympathovagal et / ou une bioénergétique cérébrale perturbée.

Conclusion: Il existe très peu de données probantes soutenant que l’AOS joue un rôle dans les troubles neurocognitifs postopératoires parce que peu d’études ont été menées dans le contexte périopératoire. D’autres études de cohorte observationnelles prospectives périopératoires et des études randomisées contrôlées sur le traitement de l’apnée du sommeil sont nécessaires. Ces études devraient également évaluer les mécanismes sous-jacents potentiels qui pourraient prédisposer les patients atteints d’AOS à des troubles neurocognitifs postopératoires. Ce compte rendu souligne la nécessité de recherches supplémentaires pour améliorer les devenirs neurocognitifs postopératoires des patients atteints d’AOS.

Keywords: delirium; neuroinflammation; perioperative neurocognitive disorders; postoperative cognitive dysfunction; sleep apnea.

Publication types

  • Review

MeSH terms

  • Blood-Brain Barrier
  • Brain
  • Delirium* / etiology
  • Humans
  • Neurocognitive Disorders / complications
  • Neurocognitive Disorders / etiology
  • Observational Studies as Topic
  • Sleep Apnea, Obstructive* / complications
  • Sleep Apnea, Obstructive* / epidemiology