Association of sedation and anesthesia on cognitive outcomes in very premature infants: a retrospective observational study

Can J Anaesth. 2023 Jan;70(1):56-68. doi: 10.1007/s12630-022-02353-7. Epub 2022 Dec 19.

Abstract

Purpose: Cognitive outcomes in preterm infants may be adversely affected by use of sedation and anesthetic agents. We investigated the associations between anesthetics/sedatives and full-scale intelligence quotient (FSIQ) measured at 36 months corrected age (CA) in very preterm infants (born < 29 weeks gestational age).

Methods: This retrospective cohort study included preterm infants born at < 29 weeks of gestation between 1 January 2006 and 31 December 2012, whose cognitive outcomes were assessed at 36 months CA. Imputed and complete case univariable and adjusted multivariable linear regressions were used to investigate the associations between FSIQ [standardized to mean (standard deviation) 100 (15)] and exposure to volatile anesthetics, propofol, benzodiazepines, barbiturates, and ketamine. These agents were the subject of a 2016 warning from regulatory authorities in the USA recommending caution for administration to children and pregnant women.

Results: A total of 731 infants met the inclusion criteria. Unadjusted associations were -7 (95% confidence interval [CI], -10 to -4; P < 0.001) and -6 (95% CI, -10 to -3; P < 0.001) FSIQ points with exposure to warned medications using imputed and complete case analyses, respectively. Imputed and complete case adjusted associations between FSIQ and warned medications were -3 (95% CI, -7 to 0; P = 0.045) and -4 (95% CI, -8 to 0; P = 0.071) FSIQ points, respectively. Adjusted associations between volatile anesthetic exposure only and FSIQ were -3 (95% CI, -6 to 0; P = 0.072) and -5 (95% CI, -9 to -2; P = 0.004) FSIQ points using imputed and complete case data sets, respectively. FSIQ was not associated with opioid exposure.

Conclusion: Exposure of very preterm infants to anesthetics/sedatives on the United States Food and Drug Administration warning list was associated with a decrease in FSIQ points at 36 months CA. There was no association between opioid exposure and FSIQ.

RéSUMé: OBJECTIF : L’utilization d’agents sédatifs et anesthésiques pourrait avoir une incidence défavorable sur l’évolution cognitive des nourrissons prématurés. Nous avons analysé les associations existantes entre les anesthésiques/sédatifs et le quotient d’intelligence global (QIg) mesuré à 36 mois d’âge corrigé (AC) chez des enfants nés grands prématurés (nés < 29 semaines d’âge gestationnel). MéTHODES: Cette étude de cohorte rétrospective a inclus des nourrissons prématurés nés avant 29 semaines d’âge gestationnel entre le 1er janvier 2006 et le 31 décembre 2012 et dont les critères d’évaluation cognitifs ont été évalués à 36 mois d’AC. Des régressions linéaires à une seule variable et multivariables ajustée, sur les cas imputés et sur les cas complets, ont été utilisées pour rechercher les associations entre le QIg (standardisé à la moyenne 100 [± écart-type] [15]) et l’exposition à des anesthésiques volatils, du propofol, des benzodiazépines, des barbituriques et de la kétamine. Ces molécules ont fait l’objet d’une mise en garde en 2016 par les autorités de réglementation aux États-Unis, recommandant la prudence concernant leur administration à des enfants et à des femmes enceintes. RéSULTATS: Un total de 731 nourrissons présentait les critères d’inclusion. Les associations non ajustées ont été de -7 (intervalle de confiance [IC] à 95 % : -10 à -4; P < 0,001) et -6 (IC à 95 % : -10 à -3; P < 0,001) points de QIg avec l’exposition aux médicaments sous avertissement en utilisant, respectivement, des analyses de cas imputés et de cas complets. Les associations ajustées de cas imputés et complets entre le QIg et les médicaments sous avertissement ont été, respectivement, de -3 (IC à 95 % : -7 à 0; P = 0,045) et -4 (IC à 95 % : -8 à 0; P = 0,071) points de QIg. Les associations ajustées entre l’exposition aux anesthésiques volatiles, uniquement, et le QIg ont été de -3 (IC à 95 % : -6 à 0; P = 0,072) et -5 (IC à 95 % : -9 à 2; P = 0,004) points de QIg en utilisant, respectivement, les ensembles de données des cas imputés et des cas complets. Le QIg n’a pas été associé à une exposition aux opioïdes. CONCLUSION: L’exposition des nourrissons grands prématurés aux anesthésiques/sédatifs figurant sur la liste d’avertissement de la Food and Drug Administration des États-Unis a été associée à une diminution des points de QIg à 36 mois d’AC. Il n’y a pas eu d’association entre l’exposition aux opioïdes et le QIg.

Keywords: anesthetic drugs; assessment of cognitive outcome; extremely premature infants; sedative drugs.

Publication types

  • Observational Study

MeSH terms

  • Analgesics, Opioid
  • Anesthesia*
  • Child
  • Cognition
  • Female
  • Humans
  • Hypnotics and Sedatives / adverse effects
  • Infant
  • Infant, Newborn
  • Infant, Premature*
  • Pregnancy
  • Retrospective Studies
  • United States

Substances

  • Analgesics, Opioid
  • Hypnotics and Sedatives