每日一志:脑血管 - 第一期

主动脉弓与弓上分支(The Aortic Arch and Its Supra-aortic Branches)


🖼️ 解剖示意图

方法一:AI 生成的医学示意图

AI生成-主动脉弓解剖

图1:AI 生成的主动脉弓与弓上分支示意图(Gemini 3 Pro Image),显示头臂干、左颈总动脉、左锁骨下动脉的走行与关系。

方法二:Gray’s Anatomy 经典解剖图

Gray’s Anatomy-主动脉弓

图2:经典 Gray’s Anatomy 解剖图,公共领域资源(Henry Vandyke Carter, 1918年前作品),显示主动脉弓的大体形态与分支。


一、疾病概述

主动脉弓是升主动脉与降主动脉之间的移行部,向头侧发出三条重要的分支动脉,为脑循环和上肢供血提供主干通道。主动脉弓的解剖变异和病变(主动脉夹层、动脉瘤、粥样硬化)直接影响颅脑血供,是神经介入科医师必须熟悉的基础知识。


二、系统解剖特点

2.1 主动脉弓的位置与形态

主动脉弓(Arch of Aorta / Aortic Arch)位于胸腔上纵隔,第 2~4 胸椎水平,起于升主动脉的末端(约在胸骨角水平),向后上方行走,然后转向下行,移行为胸主动脉(降主动脉)。

重要毗邻:

方位 毗邻结构
前方 胸腺残余、左肺、右肺动脉、左侧膈神经、心包
上方 头臂干起点、左颈总动脉、左锁骨下动脉;主动脉弓上方有左头臂静脉(无名静脉)跨越
后方 气管、食管、左主支气管、脊柱
下方 左肺动脉、房间隔、室间隔

2.2 主动脉弓的分支

主动脉弓发出三条主要分支(85% 的人群),从右向左依次为:

顺序 名称 英文名 典型发出位置
1 头臂干 Brachiocephalic Trunk (BCT) 主动脉弓凸侧顶点
2 左颈总动脉 Left Common Carotid Artery (LCCA) BCT 之后,主动脉弓左侧
3 左锁骨下动脉 Left Subclavian Artery (LSCA) 主动脉弓最左侧

解剖变异类型:

  • 4 分支型(~13%):头臂干、左颈总动脉、左椎动脉直接发自主动脉弓、左锁骨下动脉
  • 牛型分支(~15%):左颈总动脉与头臂干共干(左颈总动脉发自头臂干)
  • 迷走右锁骨下动脉(~1%):右锁骨下动脉直接发自主动脉弓,位置最低
  • 左椎动脉直接发自主动脉弓(~5%)

2.3 头臂干的解剖

头臂干(Brachiocephalic Trunk)又名无名动脉(Innominate Artery),是主动脉弓最粗短的分支。

行径: 起始后向右后上方斜行,至右胸锁关节后方分为右颈总动脉和右锁骨下动脉。

重要毗邻:

  • 前方:胸骨、右头臂静脉
  • 后方:气管、右肺尖
  • 分叉处正对右胸锁关节

长度: 约 24 cm,直径约 1215 mm

2.4 颈总动脉的解剖

颈总动脉(Common Carotid Artery, CCA)左右各一,右侧起自头臂干,左侧直接起自主动脉弓。

行径:

  • 起始后沿气管两侧上行
  • 在 C4 椎体水平(相当于喉结上缘)分为颈内动脉和颈外动脉
  • 分叉处稍膨大,称为颈总动脉窦(Carotid Sinus)

重要毗邻:

结构 位置关系
颈内静脉 外侧
迷走神经 后外侧,位于颈内动脉与颈内静脉之间
颈交感干 后方,颈椎横突前
甲状腺 内侧(甲状腺上动脉为其分支)

体表标志: 胸锁关节上方至下颌角下方连线

2.5 锁骨下动脉的解剖

锁骨下动脉(Subclavian Artery, SCA)左右各一,右侧起自头臂干,左侧直接起自主动脉弓。

行径: 先向上至颈根部,然后向外下绕过第一肋骨转为腋动脉。

分段(以胸廓出口为基准):

分段 范围 主要分支
第一段 起始至前斜角肌内侧 椎动脉、乳内动脉、甲状腺下动脉
第二段 前斜角肌后方 肋颈干
第三段 前斜角肌外侧至第一肋外缘 无重要分支

重要分支:

  • 椎动脉(Vertebral Artery):锁骨下动脉第一段的最大分支,上行入颈椎横突孔(C6~C1),最终入颅形成基底动脉
  • 乳内动脉(Internal Mammary Artery):冠状动脉搭桥术的重要移植血管
  • 甲状腺下动脉(Inferior Thyroid Artery)
  • 肋颈干(Costocervical Trunk)

三、功能作用

3.1 主动脉弓的血流动力学

  • 主动脉弓是左心室向全身供血的总开关
  • 收缩压在此最高,起到血流分配器的作用
  • 主动脉壁富含压力感受器(主动脉弓感受器),参与血压调节的减压反射

3.2 弓上分支的功能

分支 供血范围
颈总动脉 颈部结构,最终分为颈内动脉(颅内)和颈外动脉(颅外)
锁骨下动脉 上肢、肩带、胸壁;经椎动脉供应后颅窝
头臂干 右侧颈总动脉 + 右侧锁骨下动脉

脑血供比例:

  • 前循环(颈内动脉系统):约占 80%
  • 后循环(椎-基底动脉系统):约占 20%

3.3 侧支循环的意义

主动脉弓分支间存在重要侧支通路:

锁骨下动脉窃血通路:

  • 当锁骨下动脉近端狭窄或闭塞时,对侧椎动脉可通过基底动脉逆流至患侧椎动脉远端,导致"锁骨下动脉窃血综合征"(Subclavian Steal Syndrome)
  • 患者出现患侧上肢间歇性跛行和后循环缺血症状(头晕、视物模糊)

颈总动脉间侧支:

  • 两侧颈总动脉之间在颅底部通过 Willis 环建立联系
  • 颈外动脉与锁骨下动脉的分支(甲状腺上动脉与甲状腺下动脉)存在吻合

四、相关疾病

4.1 主动脉夹层(Stanford A 型)

定义: 主动脉内膜撕裂,血液进入中膜层形成真假两腔。

与脑血管的关系:

  • Stanford A 型夹层累及升主动脉,约 30% 累及主动脉弓分支
  • 头臂干或左颈总动脉开口受累 → 相应半球或双侧脑缺血
  • 夹层逆行剥离至冠状动脉开口 → 心梗
  • 夹层剥离至主动脉瓣环 → 主动脉瓣反流、急性心衰

临床表现:

  • 突发胸背部撕裂样剧痛
  • 血压不对称(双上肢 > 20 mmHg 差异)
  • 意识障碍、偏瘫(累及颈动脉)

影像学诊断:

  • 主动脉 CTA(首选)
  • 可见真假腔、内膜片

4.2 主动脉粥样硬化与斑块栓塞

  • 主动脉弓部是动脉粥样硬化的好发部位
  • 软斑块(>4mm)或溃疡性斑块可脱落栓子
  • 栓子沿颈动脉或椎动脉上行 → 脑栓塞(胆固醇结晶栓塞、“蓝趾综合征”)

4.3 主动脉弓部动脉瘤

  • 直径 > 正常 1.5 倍(> 3.5 cm)定义为动脉瘤
  • 真性动脉瘤:血管壁全层扩张
  • 假性动脉瘤:血管壁破裂后被周围组织包裹

4.4 先天性血管变异相关疾病

变异 相关疾病风险
牛型分支(左颈总动脉共干) 介入手术时导引导管选择需注意共干开口
迷走右锁骨下动脉 主动脉缩窄相关,可合并 Kommerell 憨室
左椎动脉直接发自主动脉弓 增加术中损伤风险

五、介入治疗方法

5.1 主动脉覆膜支架置入术(TEVAR / EVAR)

TEVAR(Thoracic Endovascular Aortic Repair):

  • 适用:主动脉夹层(Stanford B 型)、主动脉峡部动脉瘤、外伤性主动脉损伤
  • 原理:通过股动脉或髂动脉入路,送入覆膜支架封闭主动脉破口或隔离动脉瘤

弓上分支处理策略:

  • 完全覆盖:简单但牺牲弓上分支血流(仅适于急诊抢救)
  • ** Chimney 技术**:并行置入覆膜支架 + 弓上分支支架(保护分支血流)
  • ** Snorkel 技术**:同 Chimney
  • 分支型覆膜支架:专门设计的分支型支架(如 COOK 主髂动脉分支型)

5.2 主动脉弓去分支杂交手术

对于主动脉弓部病变累及弓上分支者:

Hybrid 手术流程:

  1. 颈-颈动脉转流或颈总动脉-锁骨下动脉转流,保证颅内血供
  2. 然后行覆膜支架隔绝主动脉弓病变

适应症: 主动脉弓部动脉瘤、Stanford A 型夹层累及弓部

5.3 经导管主动脉瓣置换术(TAVR)与脑血管

  • TAVR 手术经股动脉入路,导管在升主动脉操作
  • 导管操作可诱发主动脉粥样硬化斑块脱落 → 脑栓塞
  • 脑保护装置(Cerebral Embolic Protection):经股动脉置入滤网样装置于头臂干和左颈总动脉开口,捕获栓子
  • 临床研究显示可降低 TAVR 术后脑血管事件 30~60%

5.4 颈动脉支架置入术(CAS)与主动脉弓的关系

  • 颈动脉支架经股动脉入路置入时,需选择合适的导引导管
  • 主动脉弓的形态(I 型、II 型、III 型,牛型变异)影响导管操作难度
  • 导管袢技术(“Simmons"导管)用于超选颈总动脉

六、总结要点

要点 内容
主动脉弓三分支 头臂干 → 右 CCA + 右 SCA;左 CCA;左 SCA
脑血供比例 前循环 80%:后循环 20%
颈总动脉分叉 C4 水平,分为颈内动脉和颈外动脉
锁骨下动脉第一段分支 椎动脉、乳内动脉、甲状腺下动脉
介入相关疾病 主动脉夹层、主动脉瘤、粥样硬化斑块、TAVR 脑保护
关键介入技术 TEVAR、Chimney/Snorkel、分支型覆膜支架、颈动脉支架

下期预告

第二期:颈总动脉与颈内动脉(颅外段)

  • 颈总动脉分叉处的局部解剖
  • 颈内动脉颅外段的行径与毗邻
  • 颈动脉粥样硬化斑块与颈动脉狭窄
  • 颈动脉内膜剥脱术(CEA)与颈动脉支架(CAS)

参考文献:

  • Gray’s Anatomy for Students, 4th Ed.
  • Interventional Neuroradiology (Chap. 6 - Aortic Arch and Cervical Arteries)
  • Neurosurgery Board Review (Cerebrovascular Section)
  • JACC: Cardiovascular Interventions - TAVR Cerebral Protection, 2024
  • European Journal of Vascular Surgery - Aortic Arch Anatomy, 2025