Effects of anaesthesia method, tourniquet use and adiposity status on outcomes after total knee arthroplasty

Total knee arthroplasty (TKA) is a common and effective treatment for knee osteoarthritis. We investigated whether TKA performed under spinal or general anaesthesia and with or without a surgical tourniquet is associated with different postoperative outcomes. Additionally, we investigated the predictive performance of adiposity status on TKA-related outcomes and the applicability of a predictive risk index for persistent postsurgical pain (PPP) to TKA patients. We randomized 404 TKA patients into spinal versus general anaesthesia groups and no-tourniquet versus tourniquet groups between October 2016 and December 2018. We measured patients’ preoperative body fat percentage and body mass index and inquired for the presence of the risk factors that are included in the risk index for PPP. Patients underwent TKA according to randomization and were followed for up to 12 months after surgery. We compared the randomization groups in terms of pain management, pain, nausea, change in haemoglobin levels and adverse events during hospital stay, length of hospital stay and PPP at 3 and 12 months after TKA. In analyses concerning the role of adiposity status, we examined associations between preoperative body fat percentage (and body mass index) and multiple in-hospital and follow-up outcomes for up to 12 months after TKA. In the study concerning the applicability of the risk index to TKA patients, the low- to moderate-risk and high-risk groups for PPP were compared in terms of pain scores at 3 and 12 months after surgery. The cumulative doses of intravenous oxycodone by patient-controlled analgesia device during the first 24 postoperative hours were not significantly different between the spinal and general anaesthesia groups nor between the no-tourniquet and tourniquet groups. Similarly, the use of other pain-relieving methods during hospital stay did not differ between the study groups. The spinal anaesthesia group reported more vomiting and postoperative nausea 24 hours after surgery than the general anaesthesia group. Haemoglobin levels decreased 0.5 g/dL more in the no-tourniquet than tourniquet group; however, the incidence rates for blood transfusions did not differ between the groups. Differences in the incidence of adverse events and length of hospital stay were not significant. The spinal anaesthesia group reported better improvements than the general anaesthesia group in three of six investigated pain variables at 12 months after TKA. The tourniquet group reported better improvements than the no-tourniquet group in five pain severity variables at 12 months. However, differences in the improvements were not considered clinically important in either the anaesthesia or tourniquet comparisons. Increase in preoperative body fat percentage was significantly associated with decreased knee range of motion at 12 months after TKA. Similarly, increase in preoperative body mass index was associated with reduced range of motion at 12 months. Increase in body mass index was also associated with slightly increased surgery time. However, these findings were not regarded clinically relevant. Additionally, body fat percentage and body mass index were not significantly associated with in-hospital pain management, pain, length of hospital stay nor patient-reported pain, function, quality of life and satisfaction to TKA at 12 months after surgery. In study concerning the applicability of the predictive risk index for PPP, the low- to moderate-risk group reported less pain 3 and 12 months after TKA than the high-risk group. However, the threshold for minimal clinical importance between groups was reached in merely one of seven investigated pain variables at 12 months. Our results suggest that whether TKA is performed under spinal or general anaesthesia and with or without a tourniquet seems to have no clinical impact on pain management, acute pain, in-hospital adverse events, length of hospital stay or PPP. Spinal anaesthesia may be associated with a higher risk for postoperative nausea and vomiting than general anaesthesia in TKA. For patients who are not morbidly obese, body fat percentage and body mass index appear poorly predictive of TKA-related in-hospital results and patient-reported 1-year outcomes. The previously presented risk index does not appear applicable in predicting PPP at 12 months after TKA. Polven kokotekonivelleikkaus on yleinen ja tehokas pitkälle edenneen polven nivelrikon hoitomenetelmä. Anestesiamenetelmänä tässä leikkauksessa voi käyttää spinaalipuudutusta tai yleisanestesiaa ja leikkauksen aikaista verenvuotoa voi vähentää verityhjiömansettia käyttämällä. Selvitimme, johtavatko eri anestesia- ja verityhjiömenetelmät erilaisiin tuloksiin polven kokotekonivelleikkauksen jälkeen. Tutkimme myös, ovatko kehon rasvaprosentti ja painoindeksi ennustekijöitä polven kokotekonivelleikkauksen tuloksille ja soveltuuko aikaisemmin esitetty leikkauksen jälkeisen pitkittyneen kivun ennustemalli polven kokotekonivelleikkauspotilaille. Tutkimus toteutettiin Peijaksen sairaalassa 2016–2019. Satunnaistimme 404 polven kokotekonivelleikkauspotilasta sekä anestesiamenetelmän (spinaalipuudutus tai yleisanestesia) että verityhjiömansetin käytön (kyllä tai ei) suhteen. Mittasimme potilaiden leikkausta edeltävän rasvaprosentin ja painoindeksin sekä tiedustelimme heiltä pitkittyneen kivun ennustemalliin sisältyvien riskitekijöiden olemassaoloa. Potilaat hoidettiin leikkauksessa satunnaistamisryhmän mukaisesti, heitä seurattiin sairaalassaoloaikana ja he tulivat kontrollikäynneille 3 ja 12 kuukautta leikkauksen jälkeen. Spinaalipuudutuksessa ja yleisanestesiassa sekä verityhjiömansetin kanssa ja ilman sitä leikatut ryhmät eivät eronneet toisistaan merkittävästi sairaalajakson aikaisen kivunhoidon tai raportoidun kivun suhteen. Spinaalipuudutusryhmässä oli enemmän oksentelua ja pahoinvointia 24 tuntia leikkauksen jälkeen kuin yleisanestesiaryhmässä, mutta pahoinvointilääkitysten käytössä ei ollut merkittäviä eroja. Veren hemoglobiinipitoisuus oli leikkauksenjälkeisenä päivänä laskenut 5 g/l enemmän ilman verityhjiötä kuin verityhjiön kanssa leikatussa ryhmässä, mutta verituotteiden siirtomäärissä ei ollut eroja. Anestesia- tai verityhjiöryhmät eivät eronneet toisistaan merkittävästi sairaalassaoloaikana todettujen haittatapahtumien tai sairaalahoidon keston suhteen. Muutokset raportoidussa kivussa 3 ja 12 kuukautta leikkauksen jälkeen eivät myöskään eronneet merkittävästi vertailtavien ryhmien välillä. Kehon rasvaprosentin ja painoindeksin lisääntyminen olivat yhteydessä polven liikelaajuuden pienenemiseen 12 kuukautta leikkauksen jälkeen. Painoindeksin jokaista 1 kg/m2 lisäystä kohti leikkausaika piteni 0,6 minuutilla. Rasvaprosentti ja painoindeksi eivät ennustaneet sairaalahoidon aikaista kipua, kipulääkitysten käyttöä tai haittatapahtumia, kuten ei myöskään sairaalahoidon kestoa tai potilaiden 12 kuukautta leikkauksen jälkeen raportoimaa kipua, toimintakykyä, elämänlaatua tai tyytyväisyyttä polven tekonivelleikkaukseen. Pitkittyneen kivun ennustemallin mukaan määriteltyjen pienen tai kohtalaisen riskin ja suuren riskin ryhmien välillä havaittiin kliinisesti merkittävä ero vain yhdessä seitsemästä vertaillusta kipumuuttujasta vuosi leikkauksen jälkeen. Tulostemme perusteella spinaalipuudutuksessa tai yleisanestesiassa ja verityhjiön kanssa tai ilman verityhjiötä tehdyn polven kokotekonivelleikkauksen jälkeisessä kivunhoidossa, akuutissa tai pitkittyneessä kivussa, sairaalajakson aikaisissa haittatapahtumissa tai sairaalahoidon kestossa ei vaikuta olevan kliinisesti merkittäviä eroja. Spinaalipuudutukseen voi kuitenkin liittyä yleisanestesiaa suurempi riski polven kokotekonivelleikkauksen jälkeiselle oksentelulle ja pahoinvoinnille. Kehon rasvaprosentti ja painoindeksi vaikuttavat huonoilta polven kokotekonivelleikkauksen tulosten ennustekijöiltä. Tutkimamme pitkittyneen kivun ennustemalli ei vaikuta soveltuvan ennustamaan kipua, jota potilaat kokevat vuosi polven kokotekonivelleikkauksen jälkeen.