[Rothman 7th ed] S3 SURGICAL ANATOMY AND APPROACHES - 21. Lateral Lumbar Interbody Fusion (LLIF)

 

History

• Lateral retroperitoneal transpsoas approach는 척추 수술에서 오래전부터 적용되어 왔으며,
  고식적 anterior retroperitoneal approach로부터 발전해왔다.
• 2000년대 초, 이 접근은 minimally invasive spinal fusion의 형태로 정착되었으며,
  이후 lateral lumbar interbody fusion (LLIF) 또는 **direct lateral interbody fusion (DLIF)**으로 명명되었다.
• LLIF는 기존 anterior lumbar interbody fusion (ALIF) 및 posterior lumbar interbody fusion (PLIF, TLIF) 접근의 단점—예:
  visceral, vascular, 또는 dural/neural injury—을 보완하고자 개발되었다.

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Indications

LLIF는 다양한 degenerative 및 deformity-related 병변에 효과적이다.
대표적 적응증은 다음과 같다:

• Degenerative disc disease
• Low-grade spondylolisthesis (Meyerding grade I–II)
• Disc space collapse 및 loss of lordosis
• Adult degenerative scoliosis 및 coronal/sagittal imbalance
• Adjacent segment disease
• Revision surgery (특히 scar tissue가 많은 posterior revision 후)
• Pseudarthrosis
• Anterior column support가 필요한 경우

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Advantages

LLIF는 다음과 같은 이점을 제공한다:

• Minimally invasive 접근을 통해 연부조직 손상이 적고 출혈이 감소함
• Large interbody cage를 삽입할 수 있어:
  • Disc height 복원
  • Foraminal height 증가 → Indirect neural decompression 유도
  • Segmental lordosis 회복 가능
• 후방 접근에 비해:
  • Paraspinal muscle dissection, lamina/facet joint disruption 최소화
  • Dural sac이나 nerve root 직접 접촉이 없어 dural tear 위험 낮음
• 대부분의 경우 retraction time이 짧고, operative time 및 hospital stay 단축
• **Anterior longitudinal ligament (ALL)**를 보존할 수 있음

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Contraindications

LLIF는 다음과 같은 경우에는 피하는 것이 바람직하다:

• L5–S1 level pathology:
  • Iliac crest로 인해 접근 자체가 제한적임
• Severe central canal stenosis:
  • LLIF는 간접 감압만 가능하므로, 직접 감압이 필요한 경우 적합하지 않음
• Retroperitoneal scarring or prior retroperitoneal surgery
• Vascular anomaly or anterior vascular pathology at approach corridor
• High-grade spondylolisthesis (Grade III or higher):
  • 전방 접근만으로는 안정적 고정 어려움
• Infection or tumor involving anterior tissues or with abscess
• Spinal instability requiring immediate rigid posterior fixation

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Technique

Patient Positioning

• 환자는 lateral decubitus position으로 눕히며, 수술 부위가 상측에 위치하게 한다.
• table flexion을 통해 iliac crest와 costal margin 간 공간을 확보한다.
• iliac crest가 높은 경우, table break를 활용하거나 L4–L5 접근이 제한될 수 있다.
• arms는 몸통과 직각을 이루도록 앞으로 뻗어지며, axillary roll은 반드시 삽입하여 brachial plexus compression을 방지한다.
• padding은 greater trochanter와 fibular head를 포함하여 모든 압박점에 적용한다.

Imaging and Localization

• True anteroposterior (AP) fluoroscopic image를 확보하여 disc space의 수직 접근 경로를 확인한다.
• Longitudinal line은 목표 디스크 공간 중심선으로, skin marker로 표시한다.
• Transverse line은 디스크 평면의 projection으로 설정한다.
• 수술 도중 정확한 orientation을 위해 true lateral image도 사전에 확인하고 저장해둔다.

Skin Incision and Retroperitoneal Access

• Skin incision은 iliac crest 위쪽 flank에 4–5 cm 길이로 가하며, disc space 중심과 수직으로 놓인다.
• 절개 후 external oblique, internal oblique, transversus abdominis를 blunt하게 해부한다.
• retroperitoneal space 진입 후, peritoneal sac을 전방으로, psoas muscle을 후방으로 밀어 접근 경로를 확보한다.

Transpsoas Access and Neuromonitoring

• Psoas muscle은 lumbar plexus가 통과하므로, **neuromonitoring (EMG)**이 필수적이다.
• Dilation system을 단계적으로 삽입하며, 전기적 반응을 확인하면서 safe zone을 찾는다.
• 가장 흔한 자극 부위는 femoral, genitofemoral, obturator nerves이며, anterior thigh motor/sensory change와 연관된다.
• Neuromonitoring 기준이 만족되면 blunt retractor system을 삽입하여 working corridor를 확보한다.

Discectomy and Endplate Preparation

• Annulotomy를 시행하고, disc material을 완전 제거한다.
• Endplate는 과도하게 제거하지 않도록 주의하며, 뼈는 보존하고 cartilage만 제거한다.
• 후방 annulus는 가능한 보존하되, 필요 시 posterior longitudinal ligament 일부 절제할 수 있다.
• 기구 삽입 전 trial spacer를 통해 cage 크기와 높이를 결정한다.

Cage Insertion

• Interbody cage는 lordotic angle, width, height를 환자 해부학과 정렬 목표에 따라 선택한다.
• Cage 삽입 시 fluoroscopy로 위치를 확인하며, disc space anterior 1/3–1/2 부위에 위치시키는 것이 이상적이다.
• Bone graft는 cage 내에 채워 넣거나, **additional biologics (e.g., BMP)**을 사용할 수 있다.

Closure

• Hemostasis를 확인하고, retractor를 제거하며 psoas muscle과 soft tissue가 자발적으로 복원되는 것을 확인한다.
• fascia와 skin은 층별로 봉합한다.
• 일반적으로 drain은 필요하지 않으며, 출혈이 많거나 재수술 시 선택적으로 삽입될 수 있다.

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Anatomic Considerations

Overview

• LLIF는 retroperitoneal transpsoas approach를 사용하며,
  수술 중 lumbar plexus, segmental vessels, psoas muscle, 그리고 복부 내 장기 및 대혈관과의 관련성이 매우 중요하다.
• 특히 L4–L5 수준은 해부학적으로 가장 복잡하고 신경 손상 위험이 높다.

Lumbar Plexus

• Lumbar plexus는 psoas major muscle의 내부에서 형성되며,
  T12–L4의 ventral rami로 구성됨.
• 주요 가지:
  • Iliohypogastric nerve
  • Ilioinguinal nerve
  • Genitofemoral nerve: anterior surface of psoas를 따라 하강
  • Lateral femoral cutaneous nerve: lateral border에서 출발
  • Femoral nerve: posterolateral aspect로 나감
• LLIF 접근 시 가장 주의해야 할 구조는 femoral nerve이며, 특히 L4–L5 수준에서 전방으로 이동함.
• **Neuromonitoring (EMG)**은 모든 수술 단계에서 필수적이다.

Psoas Muscle

• Psoas major는 T12–L5 vertebral bodies에서 기시하여 lesser trochanter of femur에 부착됨.
• Lumbar plexus는 이 근육의 중심 또는 후방 1/3 경로를 따라 위치함.
• L1–L3 수준에서는 plexus가 비교적 후방에 위치하여 안전한 접근이 가능하지만,
  L4–L5에서는 plexus가 전방 1/3에 위치하므로 위험도가 증가함.
• Muscle injury 또는 nerve traction은 hip flexor weakness와 thigh pain을 유발할 수 있다.

Vascular Structures

• Abdominal aorta와 inferior vena cava는 대개 척추체의 정중선에서 약간 좌우로 위치하며,
  LLIF에서는 직접 노출되지는 않으나 anterior dissection 시 손상 위험 존재.
• Segmental arteries and veins는 각각의 vertebral body 측면을 따라 주행하며, neural foramen 인근에서 주의 필요.
• 특히 L2–L4 수준에서 가장 흔히 손상되며, segmental vessel ligation 시 hemorrhage 주의해야 한다.

Genitofemoral Nerve

• 이 신경은 L1–L2에서 기시하여 psoas major anterior surface를 따라 하강
• LLIF retractors를 통해 눌리거나 스트레칭되기 쉬우며,
  손상 시 scrotal/labial paresthesia 또는 anterior thigh burning pain 유발 가능

Bowel and Peritoneal Contents

• LLIF는 retroperitoneal approach로 시행되므로, 정상적으로는 복강 내 장기를 직접적으로 노출하지 않는다.
• 그러나 peritoneal violation이 발생하면 bowel herniation, injury, ileus, peritonitis 위험이 있다.
• 접근 시 peritoneal sac은 반드시 전방으로 완전히 견인되어야 하며, dissection 도중 전층 손상 없이 유지되어야 한다.

Ureter

• Ureter는 psoas muscle과 peritoneum 사이의 retroperitoneal fat 내에서 주행하며,
  LLIF 경로의 전방 경계에 위치함.
• 드물지만 medial retraction 중 ureter 손상이 발생할 수 있으며,
  수술 중 시야 확보가 불량할 경우 특히 주의가 필요하다.

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Complications

Neurologic Injury

• 가장 주된 합병증은 lumbar plexus injury이며, 특히 L4–L5에서 발생 위험이 높다.
• 관련 증상:
  • Anterior thigh pain, numbness
  • Hip flexor weakness
• 대부분의 증상은 일시적이지만, 일부는 수개월 지속 또는 영구적일 수 있음.
• **Neuromonitoring (EMG)**의 적절한 사용이 필수적임.

Vascular and Visceral Complications

• 드물지만 segmental vessel injury, retroperitoneal hematoma,
  또는 peritoneal violation에 의한 bowel, ureter, kidney 손상이 발생할 수 있음.
• Chylous leak, hematoma, urinary retention 등의 보고도 존재함.

Approach-Related Complications

• Psoas muscle trauma:
  • 수술 후 thigh paresthesia, pain, 또는 muscle hematoma 유발 가능
• Iliac crest impingement:
  • L4–L5, 특히 high iliac crest 환자에서 접근 어려움, cage malposition 가능성 있음
• Cage subsidence:
  • 지나치게 연부한 endplate preparation 또는 과도한 load로 발생
  • 후방 고정이 없는 standalone LLIF에서 더 흔함

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Outcomes

• 여러 연구에서 LLIF는 disc height restoration, segmental lordosis 증가, foraminal decompression에 효과적인 것으로 보고됨.
• fusion rate는 일반적으로 90% 이상으로 보고되며, 이는 autograft, allograft, 또는 **biologics (e.g., BMP)**의 사용과 관련 있음.
• 환자 보고 결과 지표:
  • VAS (Visual Analog Scale), ODI (Oswestry Disability Index) 등에서
    유의한 통증 감소와 기능 향상 보고됨.
• Degenerative scoliosis, adjacent segment disease, revision surgery에서도 효과적이며,
  coronal and sagittal alignment 개선에 기여함.

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Summary

• **Lateral lumbar interbody fusion (LLIF)**는 retroperitoneal transpsoas approach를 이용한
  minimally invasive interbody fusion technique으로,
  다양한 degenerative, deformity, revision pathology에 적용 가능하다.
• 해부학적 구조물(특히 lumbar plexus)에 대한 깊은 이해가 필수이며,
  neuromonitoring, fluoroscopic imaging, careful dissection을 통한 신경 및 혈관 보호가 성공적인 수술의 핵심이다.
• LLIF는 적절한 적응증에 한해 높은 fusion rate, alignment correction, pain relief를 제공하지만,
  neurologic, vascular, approach-related complications에 대한 예방적 접근이 필수적이다.