갑상선을 절제하는 과정에서 부갑상선의 보존은 몇 가지 단계로 세분화할 수 있으며 각각의 과정은 수술자 개인의 경험치에 따라 많은 차이가 날 수 있다. 부갑상선의 보존은 우선 부갑상선의 인지와 확인, 주변 혈관을 포함한 부갑상선의 보존, 남겨진 부갑상선의 viability의 판정, 마지막으로 변색되었거나 허혈성 변화를 보이는 부갑상선의 자가이식 단계로 나눌 수 있다. 각각의 단계는 비교적 긴 시간 동안, 많은 수술 경험과 피드백을 거쳐 향상되며 이에 따라 결과도 점차 좋아지게 된다. 부갑상선 보존에 있어 중요한 원칙을 들자면 다음과 같다. 첫째 갑상선과 부갑상선은 혈관을 공유한다. 갑상선으로의 혈행이 부갑상선으로의 혈행과 분리되어 있는 경우라면 갑상선을 부갑상선과 분리하는 것만으로 부갑상선이 보존될 수 있으나 그렇지 않은 경우가 대부분이다. 따라서 부갑상선의 보존은 절대 쉬운 일이 아니며 갑상선 표면의 혈관을 되도록 부갑상선 주변에 많이 남길수록 부갑상선이 살 수 있는 확률이 높아진다. 둘째, 색깔의 변화가 전혀 없이 혈관과 함께 잘 보존된 부갑상선이 하나만 있어도 일시적인 저칼슘혈증은 발생하지 않는다. 개인적인 경험으로 확인된 바이긴 하지만 이 사실은 갑상선전절제 후 발생하는 일시적인 부갑상선기능저하는 4개의 부갑상선이 모두 온전치 않고 어느 정도의 손상을 받았다는 것을 의미한다. 일시적인 부갑상선기능저하가 자주 발생한다면 현재의 부갑상선의 보존 술기가 충분하지 않고 부갑상선의 viability의 판정이 정확하지 않은 것이므로 이를 수정, 보완하여야 결과를 호전시킬 수 있다. 셋째, 부갑상선 보존이 어렵다고 판단되는 경우 약간의 정상 조직을 남겨서라도 부갑상선의 혈관이 다치지 않도록 하여야 한다. 암이 아니라면 정상 조직을 조금 남겨두는 것은 아무 문제가 되지 않으며 암이라 하더라도 암과 충분히 떨어져 있다면 소량의 정상 조직을 남겨 합병증이 생기지 않도록 하는 것이 환자에게 더 득이 된다.

주변의 갑상선, 지방, 림프절과 구별하여야 하는데 경험이 많지 않은 수술자는 부갑상선의 위치에 익숙하지 않고 주변 조직과의 미묘한 차이를 체감하지 못해 부갑상선이 의도치 않게 제거되는 경우가 비교적 많다. 또한 부갑상선은 지방조직에 의해 둘러싸여 직접 노출되어 있지 않은 경우도 흔하다. 따라서 갑상선 수술을 시행할 때 매번 각각의 부갑상선을 찾아서 확인하는 습관을 갖는 것이 중요하다. 상부갑상선은 하부갑상선에 비해 그 위치가 비교적 일정하지만 간혹 갑상선의 내측(medial side)에 있거나 평소의 위치보다 전면부(측면에서 보았을 때 회귀후두신경의 반대쪽) 갑상선에 위치한 경우 보존하기 어려우므로 육안으로 잘 살펴볼 필요가 있다. 상갑상동맥(superior thyroidal artery)을 절제할 때 과도하게 아래로 당겨 뒤쪽까지 절제하면 상부갑상선이 노출되기도 하므로 전면부에 있는 굵은 분지만 절제 후 다시 갑상선의 아래쪽에서부터 갑상선을 박리하는 것이 유리하다. 하부갑상선은 지방이 많은 환자에서 지방에 의해 덮여 부갑상선이 직접 노출되어 있지 않은 경우가 흔한데 이 또한 주의 깊은 관찰과 약간의 박리를 통해 확인하는 과정이 필요하다.

이것은 갑상선을 제거할 때 부갑상선을 주변 조직에서 떨어지지 않은 상태로 그 자리에 남겨 놓는 것뿐만 아니라 적절한 혈액공급이 이루어질 수 있도록 주변의 혈관까지 보존하는 것을 의미한다. 갑상선에서 부갑상선을 물리적으로 분리하는 것은 전혀 어려운 일이 아니지만 부갑상선의 혈행이 온전히 유지되도록 분리하는 것은 쉽지 않다. 그 이유는 첫째 갑상선과 부갑상선의 혈관이 따로 떨어져 있는 것이 아니라 공유되어 있는 것이므로 부갑상선의 혈행을 유지하기 위해 갑상선으로부터 이 혈관을 분리하여야 하며 이 과정에서 많은 수의 작은 혈관을 각각 지혈해야 하므로 많은 노력과 시간이 필요하다. 두 번째로는 이 혈관이 일반적으로 매우 가늘고 많은 분지를 가지며 갑상선 조직과 잘 분리되지 않는 경우가 많다. 특히 상부갑상선과 연결된 혈관은 매우 가늘어서 이 주변을 박리할 때 부갑상선이 어둡게 변색되는 것을 자주 관찰할 수 있다. 수술자는 부갑상선을 발견하였을 때 주변 혈관의 구조를 보고 이를 같이 보존할 수 있도록 전략을 수립하는 것이 필요하다. 상부갑상선의 혈관은 Fig. 1A에서와 같이 상갑상동맥으로부터 직접 연결되는 분지를 관찰하기 어렵다. 따라서 갑상선을 모두 절제한다면 남은 것은 하갑상동맥(inferior thyroidal artery)을 통한 혈액 공급만 남게 된다. 또한 갑상선의 아래에서부터 위쪽으로 박리할 때 ligament of Berry 부분의 혈관을 차단하면 급속히 부갑상선이 어둡게 변색되는 것으로 보아 상부갑상선의 주된 혈액 공급은 상갑상동맥과 갑상선의 내부를 거쳐 이루어지는 것으로 추정된다. 따라서 갑상선 절제 후 남겨지는 상부갑상선으로의 혈행은 Fig. 1A와 B에서와 같이 하갑상동맥과 연결되는 분지이며 이는 갑상선의 후면, 회귀후두신경 근처를 주행한다. 이 혈관들은 매우 가늘고 갑상선과 잘 분리되지 않아 박리하는 과정에서 손상되기 쉽다. 그러므로 상부갑상선과 주변의 혈관을 잘 관찰하고 Fig. 1C와 같이 혈관을 같이 보존하거나 갑상선과 잘 분리되지 않는다면 Fig. 1D와 같이 아주 약간의 정상 갑상선조직을 붙여 혈관을 살리는 것이 필요하다.⁴⁾

하부갑상선은 상부갑상선의 위치보다 좀 더 다양하게 위치하는데 가장 흔하게 볼 수 있는 경우는 Fig. 2A에서와 같은 형태이다. 여기서 주목하여야 할 것은 주변의 혈관에서 직접적으로 부갑상선으로 연결되는 혈관의 주행 방향은 일반적으로 생각하는 방향의 반대이다. 즉 proximal → distal의 방향이 아닌 distal → proximal의 방향이므로 Fig. 2B에서와 같이 갑상선의 측면에서 보았을 때 바로 부갑상선의 상연에서 부갑상선을 분리한다면 하부갑상선의 색깔 변화를 매번 관찰하게 된다. 따라서 Fig. 2C에서와 같이 부갑상선의 경계보다 훨씬 긴 혈관을 남겨야 부갑상선을 안전하게 보존할 수 있다.

갑상선암의 수술에서 주위의 림프절을 먼저 절제하는 것은 이러한 부갑상선의 혈관을 손상시킬 가능성이 높으므로 먼저 부갑상선을 보존하고 추후에 혈관이 다치지 않게 조심하면서 림프절절제를 하는 것이 추천된다. 드물지만 회귀후두신경이 가까이 갑상선의 뒷부분에 있지 않고 이와는 멀리 떨어져 있는 경우가 있는데(Fig. 3A) 이때에는 주변의 혈관 또한 없는 경우가 많다. 다른 부갑상선이 잘 보존되었다면 자가이식을 하는 것이 좋겠지만 확실하지 않은 경우에는 갑상선조직을 Fig. 3B에서와 같이 bridge로 이용하여 혈행을 정상적으로 유지할 수 있다.

부갑상선을 적절히 보존하였다 하여도 혈액공급이 좋지 않으면 수술 후 기능을 유지하기 어렵다. 검게 괴사가 진행되었다면 즉시 절제하여 차가운 식염수에 담가 두었다가 흉쇄유돌근(sternocleidomastoid muscle)에 자가이식하여야 한다. 주변의 혈관이 잘 보존되고 색깔의 변화가 전혀 없는 경우가 아니라면 향후 정상 기능을 회복한다고 장담할 수 없다. 주변의 혈관 없이 부갑상선이 남아 있는 것은 색깔의 변화가 없더라도 자가이식하는 것이 더 안전하며 온전하게 보존된 부갑상선이 하나도 없다면 2개 정도의 부갑상선을 자가이식하는 것이 추후의 영구적 기능 저하를 줄이는데 유리할 수 있다.

자가이식과 관련한 현재까지의 연구들은 대부분 동물 실험에 기반을 두고 있으며 비교적 좋은 성적을 보여왔다. 이에 반해 사람을 대상으로 한 부갑상선 자가이식의 결과는 정확히 평가되지 못하고 있다. 1196명의 갑상선전절제술을 시행한 환자를 대상으로 진행된 한 연구에 따르면 이식한 부갑상선의 수에 따라 한 개도 이식하지 않은 군(25.6%), 1개 이식 군(54.3%), 2개 이식 군(17.2%), 3개 이식 군(2.8%)으로 나누어 부갑상선기능저하의 빈도를 조사하였다.⁵⁾ 이 연구에서 일시적 기능 저하는 각각 9.8%, 11.9%, 15.1%, 31.4%의 결과를 보여 이식한 부갑상선의 수가 많을수록 빈도가 증가하는 양상을 보였으나 영구적 기능저하증은 각각 0.98%, 0.77%, 0.97%, 0%를 보여 3개를 이식한 군을 제외한 3군의 결과가 비슷하였다. 정확하지는 않지만, 이 결과로 본다면 이식된 1개의 부갑상선은 온전히 잘 보존된 1개의 부갑상선만큼 기능을 할 수는 없으며 3-4개를 이식해야만 한 개 정도의 기능에 가까워질 수 있지 않나 정도의 사실을 유추할 수 있다. Sitges-Serra 등⁶⁾에 의하면 갑상선전절제술 시행 중 3개의 부갑상선이 보존된 환자를 대상으로 남은 한 개의 부갑상선이 우연히 절제되어 병리에서 확인된 환자군(n=76)과 한 개의 부갑상선을 자가이식한 환자군(n=110)으로 나누어 부갑상선기능저하의 정도를 비교하였다. 이 연구 결과는 24시간 후 저칼슘혈증과 영구적 부갑상선기능저하의 빈도가 오히려 자가이식한 환자군에서 좀 더 높게 나타나 1개 부갑상선의 자가이식으로는 영구적인 부갑상선기능저하를 막기에는 충분하지 않다는 것을 보여 주었다.