脳動脈とウィリス動脈輪

脳動脈は、2つの対になったシステムを通じて脳に酸素化された血液を供給します。すなわち、前部循環を形成する内頸動脈と、椎骨動脈が合流して脳底動脈となり後部循環を形成するシステムです。脳底部では、これらのシステムはウィリス動脈輪によって連結されています。ウィリス動脈輪は、動脈の吻合環であり、いずれかの血管が狭窄または閉塞した場合に、領域間で血流を再分配することができます。

Definition

脳動脈は、内頸動脈系と椎骨脳底動脈系に由来し、脳に血液を供給する動脈です。ウィリス動脈輪は、脳底部にある吻合性の動脈環であり、前交通動脈と後交通動脈を介してこれらのシステムを相互に接続しています。

Scope

この項目では、主要な脳動脈（前大脳動脈、中大脳動脈、後大脳動脈およびそれらの親血管）、ウィリス動脈輪の構成要素と接続、各動脈が供給する領域、およびウィリス動脈輪の一般的な解剖学的変異について扱います。これは正常な動脈解剖とその変異に関する参照記述であり、脳卒中や血管疾患に関する臨床的ガイダンスではありません。

Core questions

• 前部および後部脳循環の構成要素は何ですか？
• ウィリス動脈輪を形成する動脈は何で、どのように2つの循環を接続していますか？
• 主要な各脳動脈は脳のどの領域を供給していますか？
• ウィリス動脈輪はどのくらいの頻度で完成しており、その一般的な解剖学的変異は何ですか？

Key concepts

• 内頸動脈（前部循環）
• 椎骨脳底動脈系（後部循環）
• 前大脳動脈、中大脳動脈、後大脳動脈
• 前交通動脈および後交通動脈
• 動脈領域
• 側副血流と吻合
• ウィリス動脈輪の変異（低形成、胎児型後大脳動脈、交通動脈の欠損）

Mechanisms

内頸動脈は頭蓋内に入り、前大脳動脈（内側前頭葉および頭頂葉皮質を供給）と中大脳動脈（外側半球およびレンズ核線条体枝を介して深部構造を供給）に分岐します。椎骨動脈は合流して脳底動脈を形成し、小脳枝と橋枝を出した後、2つの後大脳動脈（後頭葉および下内側側頭葉を供給）に分岐します。ウィリス動脈輪は環を閉じます。前交通動脈は2つの前大脳動脈を連結し、対になった後交通動脈は各内頸動脈を後大脳動脈に接続し、前部循環と後部循環を結合します。各動脈は明確な領域を灌流し、半球、脳幹、小脳について詳細にマッピングされています (tatu-1998, tatu-1996)。血管が障害された場合、交通動脈は側副血流を提供できますが、それは適切な口径である場合に限られます (standring-2020)。

Clinical relevance

各脳動脈には特徴的な領域があるため、欠損のパターンはどの血管が関与しているかを反映し、ウィリス動脈輪の完全性は側副血流がどの程度代償できるかに影響します。この解剖学的知識は、血管画像診断の解釈と脳卒中の局在診断の基礎となります。ここでの内容は、構造と変異を記述する教育的な参考資料であり、個人の診断や管理に関する助言ではありません。

Epidemiology

完全に完成した対称的なウィリス動脈輪は、ごく一部の人にしか存在しません。画像研究では、片方または両方の交通動脈の低形成または欠損、および後大脳動脈の胎児型起始などの頻繁な変異が報告されています (kizilgoz-2022, barboriak-1997)。これらの変異は疾患ではなく解剖学的所見ですが、側副循環の能力に影響を与えます。

Evidence & guidelines

領域マップと動脈の標準的な記述は、解剖学的および放射線学的研究と参考書から得られています (tatu-1998, tatu-1996, standring-2020)。ウィリス動脈輪の変異の有病率は、MRアンギオグラフィーシリーズで記録されています (kizilgoz-2022, barboriak-1997)。これは記述解剖学であり、臨床診療ガイドラインではありません。

History

トーマス・ウィリスは『Cerebri Anatome』（1664年）で脳底動脈環を記述し、それ以来彼の名が冠されています。各脳動脈が供給する領域の詳細なマッピングは、20世紀の解剖学的および画像研究、特にTatuらによる領域アトラスを通じて洗練されました。一方、磁気共鳴血管造影の出現により、動脈輪がどのくらいの頻度で完成しているか、その変異がどのように分布しているかを体系的に研究できるようになりました (tatu-1998, tatu-1996, kizilgoz-2022)。

Key figures

• Thomas Willis
• Henri Duvernoy
• Laurent Tatu
• Julien Bogousslavsky

Seminal works

• tatu-1998
• tatu-1996
• standring-2020

Frequently asked questions

ウィリス動脈輪を構成する動脈は何ですか？

前交通動脈によって結合された2つの前大脳動脈、2つの内頸動脈、2つの後交通動脈、および脳底動脈から分岐する2つの後大脳動脈です。

ウィリス動脈輪は常に完成していますか？

いいえ。完全に完成した対称的な環は、ごく一部の人にしか見られません。低形成または欠損した交通動脈や胎児型後大脳動脈は、MRアンギオグラフィーで記録されている一般的な解剖学的変異です。