[Rothman 7th ed] S5 CERVICAL DEGENERATIVE DISORDERS - 41. Cervical Radiculopathy: Surgical Management

🟩 Introduction

Cervical radiculopathy는 20세기 초 처음 기술되었으며, nerve root impingement의 대표적 형태로 인식되었다. 1928년 Stookey가 처음으로 cervical disc가 cervical nerve roots를 압박하여 발생하는 증상군을 보고하였다. 초기에는 disc 병변을 chondroma로 오인하였으나, 이후의 병리학적 연구에서 이는 잘못된 인식임이 밝혀졌다. 이후 degenerative process는 inflammatory 또는 infectious origin으로 여겨져 ‘spondylitis’라 명명되기도 했다. Brain 등은 cervical disc herniation에 의한 nerve root 압박과 radicular burning pain을 기술하였다.

Cervical radiculopathy는 degenerative cervical pathology, 특히 spondylosis 환경에서 흔히 발생하며, 진단 및 치료가 복잡해진다. 25세까지 인구의 10%, 65세까지는 95%에서 radiographic cervical spondylosis 소견이 관찰된다. 미국에서는 남성 10만 명당 107명, 여성 64명의 연간 발생률을 보인다. 고령화로 인해 향후 유병률은 더욱 증가할 전망이다.

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🟩 Pathophysiology

• 초기 신경 압박은 edema를 초래하고, 이후 fibrosis를 유발하여 nerve root의 통증 역치를 낮출 수 있다.
• Neuropeptides와 disc material에서 유래한 chemical mediators가 inflammation을 지속시킨다.
• Biomechanical hypermobility는 dynamic compression을 유발하여 목의 움직임에 따라 radicular symptoms를 촉진한다.
• Flexion은 neural foramen을 최대 31% 확장시키고, extension은 22%까지 좁힌다. Ipsilateral rotation은 foramen을 좁히고, contralateral rotation은 확장시킨다.
• Shoulder abduction test는 nerve root tension을 감소시켜 radicular pain을 완화하는 중요한 임상적 징후이다.

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🟩 Epidemiology and Natural History

• 유병률은 6번째 decade에 정점에 이르며, point prevalence는 3.5/1000명이다.
• 55세 미만 환자는 주로 herniated disc로, 55세 이상 환자는 osteophytosis에 의한 radiculopathy가 흔하다.
• Radhakrishnan 등의 연구에 따르면, 5.9년 추적관찰에서 90%가 무증상 또는 경미한 증상만 남았다.

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🟩 Clinical Syndromes of Cervical Radiculopathy

• Radicular symptoms는 upper extremity의 dermatomal distribution을 따른다.
• Sensory, motor dysfunction과 함께 tingling, burning sensation이 발생할 수 있다.
• Neural redundancy로 인해 clinical findings는 dermatomes를 넘나들 수 있으며, 철저한 신경학적 검사가 필요하다.

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🟩 Diagnostic Evaluation

🔹 Imaging

• Plain Radiographs: Alignment, disc space narrowing, osteophytes 확인.
• MRI: Neural elements 및 soft tissue 평가에 gold standard. Oblique MRI는 foraminal stenosis 평가에 유용하다.
• CT Myelography: Instrumentation 환자나 MRI 금기 환자에서 유용.

🔹 Electrodiagnostic Studies

• Radiculopathy와 peripheral nerve entrapment 구별에 도움을 준다.

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🟩 Surgical Indications

• 4~8주 이상의 nonoperative management에도 호전 없는 persistent radicular symptoms.
• Progressive neurologic deficit.
• Significant radicular pain 동반 neurologic deficit.

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🟩 Surgical Treatment Options

🔹 Anterior Cervical Discectomy and Fusion (ACDF)

• 가장 널리 사용되는 수술법.
• Disc pathology와 foraminal stenosis를 직접 접근 및 제거 가능.
• Fusion을 통해 segmental stability 제공.

🔹 Cervical Disc Arthroplasty

• Motion-preserving surgery.
• 적응증이 좁지만, 일부 환자에서는 fusion 대안으로 적용 가능.

🔹 Posterior Cervical Foraminotomy

• Osteophyte나 lateral disc herniation에 의한 foraminal stenosis 환자에서 선택 가능.
• 근육 손상 및 postoperative neck pain 증가 가능성이 있지만, minimally invasive techniques로 이를 줄일 수 있음.

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🟩 Anterior Approach (Surgical Technique)

• 1960년대 Robinson과 Smith에 의해 처음 기술되었고, 이후 formal discectomy, foraminotomy, corpectomy 등이 추가되었다.
• Anteromedial Approach 사용.
• Supine position, 목은 중립 혹은 약간 extension 상태.
• Incision은 transverse 또는 oblique, skin crease에 따라 결정.
• 접근 side는 left 또는 right 선택 가능. (recurrent laryngeal nerve 손상 위험이 더 적은 left side 선호)

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🟩 Posterior Cervical Foraminotomy (Surgical Technique)

• Mixter, Frykholm, Scoville에 의해 개발 및 발전.
• Keyhole laminoforaminotomy는 90~95% clinical success rate 보고.
• MIS (Minimally Invasive Surgery) 기술은 muscle dissection을 최소화하여 통증 및 recovery time을 줄일 수 있음.
• Posterior approach는 lateral disc herniation 및 foraminal stenosis에 적합.

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🔵 주요 요약

• Cervical radiculopathy는 degenerative changes에 의해 발생하며, 자연 경과는 대체로 양호하지만 일부 환자에서는 수술적 개입이 필요.
• Surgical options으로 ACDF, disc arthroplasty, posterior foraminotomy가 있으며, 환자 상태와 pathology에 맞추어 선택.
• Nonoperative treatment 실패 후 적절한 imaging correlation 하에 수술 결정.
• 최신 수술 기법은 outcomes 향상과 recovery time 단축을 목표로 발전 중.

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🟩 Surgical Options Overview

Cervical radiculopathy는 보존적 치료로 대부분 호전되나, 일부 환자에서 지속적인 방사통 혹은 신경학적 악화가 나타나는 경우 수술적 개입이 요구된다. 수술의 목적은 **신경근 감압(decompression)**과 정렬/안정성 유지이다.

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🟩 Anterior Cervical Discectomy and Fusion (ACDF)

🔹 Indication

• 단일 혹은 다분절성 disc disease
• foraminal stenosis
• ventral root compression

🔹 Surgical Technique

• Positioning: Supine, neck neutral 혹은 경미한 extension. Scapular roll 혹은 IV bag 사용.
• Skin Incision: Transverse 또는 oblique; 주로 sternocleidomastoid 근 경계에 따라 결정
• Approach Side: Left preferred (recurrent laryngeal nerve 보호 목적)
  단, low cervical level (e.g., C6–C7)에서는 thoracic duct 손상 주의
• Discectomy 후 interbody spacer 및 anterior cervical plate 삽입

Fusion 재료: iliac crest autograft (골절·통증 등 단점 있음), allograft, PEEK 또는 titanium cage 사용 가능

🔹 특징

• Direct decompression 가능
• 안정성 확보
• 장기적으로 pseudarthrosis 및 adjacent segment disease(ASD) 우려

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🟩 Posterior Cervical Foraminotomy (PCF)

🔹 Indication

• Lateral 또는 foraminal disc herniation
• Root compression이 posterior 또는 posterolateral origin일 때
• 단일 레벨 병변
• 최소 6주 이상의 보존적 치료 후 지속되는 증상
• 영상 소견과 임상 소견 일치 시

Contraindication: segmental kyphosis, instability, myelopathy

🔹 Open Technique

• Position: Prone, Mayfield 핀 고정, 머리는 mild flexion
• Exposure: midline incision → paraspinal muscle dissection → keyhole laminoforaminotomy
• Epidural bleeding 방지를 위해 reverse Trendelenburg positioning 활용

🔹 Minimally Invasive PCF (MIS-PCF)

• Tubular retractor, endoscopic assist 활용
• 장점: muscle trauma ↓, 회복시간 단축, 출혈량 감소
• 단점: 술기 학습 곡선 큼, 기기 오배치 위험

🔹 Outcomes

• Clinical success rate: Open – 90%, MIS – 95%에 근접
• VAS score 개선 (Neck: 평균 2.1점, Arm: 평균 3.2점 감소)​
• MIS는 회복 속도, 입원 기간, 통증 조절 등에서 우수

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🟩 Cervical Disc Arthroplasty (CDA)

🔹 Indication

• Motion preservation 원하는 환자
• 단일 또는 2-level degenerative disc disease
• facet joint degeneration 없는 경우
• Discogenic radiculopathy 또는 myelopathy (OPLL, ligament hypertrophy 없는 경우)

🔹 Surgical Technique

• ACDF와 유사한 anterior approach 사용
• 충분한 decompression 후 artificial disc 삽입
• Implant 종류: Bryan, Prestige ST/LP, ProDisc-C, Mobi-C, PCM 등 (FDA 승인 기기)

🔹 특징

• Segmental motion 유지 가능
• Fusion 관련 합병증 (ASD, pseudarthrosis, plate irritation 등) 감소 가능성
• 기술적으로는 ACDF보다 복잡 (operative time 및 출혈 증가 경향)

🔹 Evidence & Outcomes

• ASD 연간 발생률: CDA, ACDF, PCF 모두 2.9% 수준​
• CDA 환자에서 secondary procedure 필요성 낮음
• 4년 이상 추적 연구에서 arm pain, SF-36 score 개선 우수

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🟩 Comparison of Surgical Approaches

🔹 Indication Matrix

 

종류	ACDF	PCF	CDA
Approach	Anterior	Posterior	Anterior
Disc herniation type	Central, paracentral	Foraminal, far-lateral	Central, paracentral
Number of levels	1–3 levels	보통 1 level	1–2 levels (FDA 승인)
Motion preservation 필요	✖	◐ (부분 유지)	✔
Facet degeneration 존재 시	가능	피함	금기
Instability 동반 시	가능	금기	금기

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🟩 Advantages and Disadvantages

🔹 ACDF

장점

• Direct anterior decompression
• 안정성 우수 (fusion 확보)
• discogenic & osteophytic compression 해결 가능

단점

• Fusion 필요 → motion loss
• ASD 위험 증가
• Dysphagia, hoarseness 등의 anterior 접근 관련 합병증 가능

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🔹 PCF

장점

• Fusion 필요 없음 → motion preservation 가능
• Muscle-sparing 접근 가능 (MIS 시)
• Shorter recovery time

단점

• Technical difficulty (especially MIS-PCF)
• Neck pain (muscle dissection에 의한) 발생 가능
• Kyphosis 및 instability 환자에는 부적합

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🔹 CDA

장점

• Motion 유지 → adjacent segment degeneration 감소 가능
• Early return to activity
• Fusion-related 합병증 감소

단점

• Facet arthrosis 있으면 부적절
• 기술적 난이도 ↑
• Long-term outcome 아직 장기적 근거 부족

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🟩 Complications

종류	ACDF	PCF	CDA
Dysphagia/hoarseness	흔함	없음	있음
Pseudarthrosis	있음 (특히 다분절)	없음	없음
C5 palsy	가능	가능	가능
Neck pain	낮음	높음 (muscle dissection 때문)	낮음
Wound complication	드묾	드묾	드묾
Implant failure	plate, screw 관련	없음	arthroplasty implant failure 가능성 존재

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🟩 Surgical Management in Multilevel Disease

• 2-level radiculopathy:
  • ACDF 2-level or hybrid (ACDF + CDA) 고려
  • Facet joint pathology/instability 여부 중요
• 3-level or more:
  • ACDF 3-level → pseudarthrosis ↑
  • Alternative: 2-level ACDF + posterior foraminotomy
  • Deformity 있는 경우 posterior instrumented fusion 필요

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🟩 Clinical Pearls

• Symptom-localization mismatch 있는 경우 MRI 외에 electrodiagnostic study 병행 고려
• PCF는 lateral pathology에 가장 적합함
• CDA는 facet joint degeneration이 없고 alignment가 좋은 환자에 한정
• Myelopathy 동반 시 PCF는 금기
• Imaging은 반드시 clinical findings와 correlation되어야 수술 결정 가능

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🟩 Summary

• Cervical radiculopathy의 수술적 치료는 병변 위치, 신경 압박의 방향, 동반 질환에 따라 결정된다.
• ACDF는 가장 널리 사용되며, 안정성과 decompression 효과가 우수하지만 motion loss 및 ASD의 단점이 있다.
• PCF는 후방 병변에 적합하며 motion-preserving 수술로서 의미 있으나, 기술적으로 어렵고 적응증이 제한적이다.
• CDA는 젊고 단일 병변 환자에서 유망한 대안이지만, long-term 결과 및 비용 효과성에 대한 검증이 필요하다.