颅内动脉主要包括颈内动脉颅内段、大脑中动脉、大脑前动脉、大脑后动脉、椎动脉颅内段和基底动脉。颅内动脉闭塞性病变的发生率依次为：大脑中动脉（起始段、主干、分叉处及上干、下干的起始段）、颈内动脉颅内段（海绵窦段及终末段）、椎动脉颅内段（颅内、颅外段交界处及硬膜内段）、大脑前动脉起始段、基底动脉全段、大脑后动脉交通前段。颅内动脉重度狭窄或闭塞后的侧支循环途径和代偿能力各有不同，见表12-2。

颈内动脉颅内段重度狭窄或闭塞临床上少见，其发生率为4.1%，病变部位多在海绵窦段及终末段。病因多为烟雾病、颈内动脉夹层动脉瘤和脑动脉粥样硬化。以颅底颈动脉管外口为界，颈内动脉颅内段按血管造影的分段方法，依行程可分为颈内动脉C2段（岩段）、C3段（破裂孔段）、C4段（海绵窦段）、C5段（床突段）、C6段（眼段）、C7段（交通段）。其中C2段和C4段分支与颈外动脉分支存在较多的侧支吻合，C6段通过眼动脉与颈外动脉分支存在广泛的侧支吻合，C7段发出后交通动脉和脉络膜前动脉。因此，颈内动脉颅内段的闭塞部位不同，参与代偿的侧支循环也不尽相同。

眼动脉发出之前的颈内动脉颅内段闭塞，侧支循环代偿能力最大的是一级侧支。前交通动脉和后交通动脉侧支均开放且代偿充足时，二级侧支通常不会开放。一级侧支代偿能力差或仅开放1条侧支通路，侧支血流灌注不能满足远端供血时二级侧支开放：眼动脉侧支，大脑后动脉至大脑中动脉、大脑前动脉软脑膜吻合侧支及脉络膜前动脉侧支，对一级侧支起补充代偿作用。一级侧支未开放，则眼动脉侧支和大脑后动脉至大脑中动脉、大脑前动脉软脑膜吻合侧支成为主要代偿途径，其他侧支起补充代偿作用。

眼动脉发出之后的颈内动脉C6段闭塞，颅内侧支循环主要依靠一级侧支，大脑后动脉至大脑中动脉、大脑前动脉软脑膜吻合侧支及脉络膜前动脉侧支代偿。

颈内动脉C7段近端发出后交通动脉和脉络膜前动脉，颈内动脉C7段远端实际上是大脑前动脉A1段及大脑中动脉M1段起始部。必须注意大脑中动脉M1段实际上是颈内动脉C7段的直接延续。

侧支代偿主要依靠前交通动脉侧支和大脑后动脉至大脑中动脉、大脑前动脉软脑膜吻合侧支。如果闭塞位于发出后交通动脉之前，则后交通动脉侧支也可参与代偿。

即大脑前动脉起始段和大脑中动脉起始段闭塞，病变侧大脑前动脉交通后段及皮质支主要由前交通动脉侧支、大脑后动脉至大脑前动脉软脑膜吻合侧支及胼周动脉吻合侧支供血。大脑中动脉供血的皮质区主要依靠大脑后动脉至大脑中动脉软脑膜吻合侧支供血。大脑中动脉、大脑前动脉供血的深部区域则依靠大脑中、前、后动脉的深部吻合侧支供血：Heubner返动脉-豆纹动脉侧支、脉络膜后动脉-大脑中动脉深部侧支。此外，C7段远端区域可有新生血管形成，沿大脑中动脉主干走行或向纵深走行供应深部区域。

大脑中动脉重度狭窄或闭塞临床上很常见，发生率为32.3%。大脑中动脉起始段闭塞性病变的发生率最高，其次为主干、分叉处及上干、下干的起始段。由于大脑中动脉供血范围大、急性缺血后脑梗死的致残率和致死率都很高，所以一直受到临床医生的高度关注。然而，大量临床资料表明，大脑中动脉慢性闭塞性病变患者的临床表现个体间有很大的差异性，一部分患者临床症状轻微、梗死灶偏小，甚至无缺血症状、无梗死病灶；而一部分患者前循环缺血症状则很明显。由于大脑中动脉处于Willis环之外，不能借此环建立一级侧支，那么无症状性闭塞的患者通过什么途径建立有效的侧支循环，已成为临床医生关注的焦点。

近年来，脑血管解剖学和血管影像学研究发现，大脑中动脉重度狭窄或闭塞时主要启动二级侧支和三级侧支（新生血管）代偿功能。

主要依靠大脑前动脉、大脑后动脉至大脑中动脉软脑膜吻合侧支代偿和颈外动脉-硬脑膜-软脑膜吻合侧支代偿。

大脑前动脉与大脑中动脉皮质支间的吻合血管数量最多（5~7支）：①大脑前动脉的内侧眶额动脉与大脑中动脉的外侧眶额动脉吻合；②大脑前动脉的额前内侧动脉和额中间内侧动脉与大脑中动脉的前额动脉吻合；③大脑前动脉的额后内侧动脉与大脑中动脉的中央前沟动脉吻合；④大脑前动脉的旁中央动脉与大脑中动脉的中央沟动脉吻合；⑤大脑前动脉的顶上和顶下内侧动脉与大脑中动脉的顶前和顶后动脉吻合。当大脑中动脉重度狭窄或闭塞时，这些吻合侧支均可向大脑半球背外侧面的额叶下半部、额盖区、顶叶等皮质供血。这些吻合侧支代偿不充足或失代偿时，相应的大脑中动脉上干供血区及大脑前动脉和大脑中动脉交界区易发生脑梗死。梗死灶的大小取决于软脑膜内皮质支吻合侧支开放的数量。

大脑后动脉与大脑中动脉皮质支间的吻合血管数量较少（4~5支）：①大脑后动脉的颞下前动脉与大脑中动脉的颞极和颞前动脉吻合；②大脑后动脉的颞下中动脉与大脑中动脉的颞中动脉吻合；③大脑后动脉的颞下后动脉与大脑中动脉的颞后动脉吻合；④大脑后动脉的距状沟动脉与大脑中动脉的颞枕动脉吻合；⑤大脑后动脉的顶枕动脉与大脑中动脉的角回动脉吻合。当大脑中动脉重度狭窄或闭塞时，这些吻合侧支均可向颞叶外侧面、颞枕区、角回等皮质供血。这些吻合侧支代偿不充足或失代偿时，相应的大脑中动脉下干供血区及大脑后动脉和大脑中动脉交界区易发生脑梗死。梗死灶的大小取决于软脑膜内皮质支吻合侧支开放的数量。

除上述软脑膜吻合侧支外，颈外动脉分支（脑膜中动脉、枕动脉脑膜支和咽升动脉脑膜支等）血流通过硬脑膜至软脑膜吻合供应大脑中动脉主干远端分支及皮质支，也起一定的补充代偿作用。在烟雾病晚期（第5~6期），颅内动脉完全闭塞，脑底部烟雾状血管也接近消失时，此颈外动脉-硬脑膜-软脑膜吻合侧支成为颅内动脉供血区最主要的代偿通路。

主要依靠大脑中、前、后动脉的深部吻合侧支供血。Heubner返动脉-豆纹动脉吻合侧支及脉络膜后动脉-大脑中动脉深部侧支代偿能力较大。这些吻合侧支代偿不充足或失代偿时，相应的尾状核头及体（前下部除外）、壳核的大部、苍白球外侧部、内囊上3／5、邻近的放射冠和前联合外侧部易发生脑梗死。

在慢性进展性大脑中动脉闭塞时，大脑中动脉主干范围及供血的深部区域还存在新生血管生成的三级侧支代偿；这些细小的新生血管可能来自颈内动脉终末段和（或）后交通动脉，并沿大脑中动脉主干走行或向纵深走行供应基底节区。动物实验结果表明，小鼠大脑中动脉闭塞48~72小时后缺血侧半球出现显著的血管扩张和大量的新生血管。

大脑中动脉供血的皮质区主要依靠大脑前动脉-大脑中动脉和大脑后动脉-大脑中动脉软脑膜吻合侧支代偿，深部区域则依靠大脑中、前、后动脉的深部吻合侧支供血。

大脑中动脉供血的皮质区依靠大脑前动脉-大脑中动脉和大脑后动脉-大脑中动脉软脑膜吻合侧支代偿，深部区域仍由豆纹动脉供血。

上干起始段闭塞，其皮质区依靠大脑前动脉-大脑中动脉软脑膜吻合侧支代偿；下干起始段闭塞，其皮质区依靠大脑后动脉-大脑中动脉软脑膜吻合侧支代偿。大脑中动脉供血的深部区域仍由豆纹动脉供血。

大脑中动脉闭塞性病变分为急性和慢性进展性两种。

多由来自心脏的栓子或颈动脉粥样硬化性斑块脱落的栓子突然阻塞大脑中动脉主干所致。急性闭塞时，二级侧支不能即刻充分发挥代偿作用，新生血管更不可能生成，此时大脑中动脉供血的皮质及深部区域几乎处于无侧支代偿状态，因此是患者脑梗死范围大、临床症状重的主要原因。有研究报道，软脑膜吻合侧支可在大脑中动脉闭塞后10秒内迅速形成，虽不能完全避免缺血区核心部位梗死，但充分的吻合代偿可以避免广泛的缺血半暗带发展为梗死。由此可见，急性闭塞后二级侧支建立和充分发挥代偿作用的时间与患者脑梗死范围的大小、症状轻重和预后密切相关。但目前有关二级侧支何时开放、何时充分发挥代偿作用的研究较少，尚无明确的结论。

在临床上更为常见。2004年，国内神经病学专家高山教授提出慢性进展性大脑中动脉闭塞（大脑中动脉慢性闭塞）的概念。其发病过程为：大脑中动脉粥样硬化→动脉管壁增厚→粥样硬化斑块形成、管径缩小→动脉轻度狭窄→动脉中度狭窄→动脉重度狭窄→动脉亚闭塞→完全闭塞。由此可见，在慢性进展性大脑中动脉闭塞的过程中，二级侧支和三级侧支有足够时间发挥代偿能力，因此患者可无缺血症状、无脑梗死病灶或只出现短暂性脑缺血发作、片状脑梗死。但值得注意的是，由于软脑膜内皮质支吻合开放的数量、部位和新生血管形成的多少个体间差异很大，所以同为大脑中动脉慢性闭塞的患者，其是否出现缺血症状、是否有脑梗死及梗死的范围大小个体间差别也很大。如果大脑前动脉-大脑中动脉和大脑后动脉-大脑中动脉软脑膜吻合侧支均开放，大脑中、前、后动脉的深部吻合侧支和新生血管生成也能充分发挥代偿作用，患者可无缺血症状和无脑梗死病灶。大脑前动脉或大脑后动脉-大脑中动脉软脑膜吻合侧支只开放一条通路，则未开放侧支供血的相应皮质区易发生脑梗死；例如一侧大脑中动脉起始段慢性闭塞，病变侧大脑前动脉-大脑中动脉软脑膜吻合侧支开放，而病变侧大脑后动脉-大脑中动脉软脑膜吻合侧支未开放，则病变侧颞叶外侧面、颞枕区、角回等皮质可发生梗死。

大脑前动脉重度狭窄或闭塞临床上少见，发生率为2.4%，病变部位多在大脑前动脉A1段。

侧支代偿主要来自病变对侧大脑前动脉A1段，即病变对侧A1段血流经前交通动脉灌注到病变侧大脑前动脉交通后段及分支；此前交通动脉侧支代偿充足时，一般不需要其他二级侧支补充代偿，患者可不出现缺血症状。如果前交通动脉侧支失代偿，大脑前动脉供血的皮质区主要依靠大脑中动脉-大脑前动脉和大脑后动脉-大脑前动脉软脑膜吻合侧支代偿；大脑前动脉供血的深部区域则依靠大脑中、前、后动脉的深部吻合侧支供血。此外，还可出现眼动脉至大脑前动脉额叶供血区侧支，即病变侧颈内动脉血流经眼动脉（血流方向正常）、眼动脉眶支、大脑镰前动脉至大脑前动脉额叶供血区。

大脑前动脉供血的皮质区主要依靠大脑中动脉-大脑前动脉和大脑后动脉-大脑前动脉软脑膜吻合侧支及胼周动脉吻合侧支代偿。Heubner返动脉、中央短动脉与其他穿支动脉的吻合侧支和新生血管生成对大脑前动脉的深部供血区有一定代偿作用。

大脑后动脉重度狭窄或闭塞临床上少见，发生率为4.7%，病变部位多在大脑后动脉P1段。

侧支血流主要来自病变侧颈内动脉，即病变侧颈内动脉血流经后交通动脉向后灌注到大脑后动脉交通后段及分支，脉络膜前动脉-脉络膜后动脉侧支也可参与部分代偿。如果后交通动脉失代偿，大脑后动脉供血的皮质区主要依靠大脑中动脉-大脑后动脉和大脑前动脉-大脑后动脉软脑膜吻合侧支代偿；大脑后动脉供血的深部区域则依靠大脑中、前、后动脉的深部吻合侧支供血。

大脑后动脉供血的皮质区主要依靠病变侧大脑中动脉-大脑后动脉和大脑前动脉-大脑后动脉软脑膜吻合侧支代偿。大脑后动脉供血的皮质下深部区域则通过胼周吻合由大脑前动脉向大脑后动脉交通后段供血，脉络膜后动脉、丘脑膝状体动脉和丘脑穿动脉与其他穿支动脉的吻合侧支对大脑后动脉的深部供血区也有一定代偿作用。

椎动脉颅内段重度狭窄或闭塞临床上较多见，发生率为9.3%。

基底动脉及其分支的血液主要由病变对侧椎动脉（血流速度代偿性增快）供应，病变侧椎动脉颅内段以下的二级侧支（枕动脉-椎动脉侧支、咽升动脉-椎动脉侧支、颈升动脉-椎动脉侧支、颈深动脉-椎动脉侧支）不参与侧支代偿。此时小脑后下动脉供血区的侧支代偿主要通过小脑动脉分支间的吻合侧支。患者一般不出现后循环缺血症状。

基底动脉及分支的血液主要由后交通动脉侧支供应。如果闭塞部位位于小脑后下动脉开口远端，则小脑后下动脉与小脑上动脉的吻合侧支开放，向小脑半球和脑干代偿供血。

基底动脉重度狭窄或闭塞临床上较少见，发生率为6.4%，病变部位多在基底动脉近段、远段或全段。

基底动脉中段、远段及其分支主要依靠一级侧支代偿，即颈内动脉血流经后交通动脉、大脑后动脉P1段至基底动脉远段、小脑上动脉和基底动脉中段（脑桥支）。代偿欠充足时还可启动二级侧支：大脑中动脉、大脑前动脉-大脑后动脉软脑膜吻合侧支补偿大脑后动脉供血的皮质区，脉络膜前动脉-脉络膜后外侧动脉的吻合侧支补偿大脑后动脉供血的深部区域；小脑后下动脉血流经小脑皮质的软脑膜吻合血管至小脑上动脉，向小脑和脑干代偿供血。

此时基底动脉近、中段仍有血供。基底动脉远段主要依靠后交通动脉侧支供血（血流不灌注到小脑上动脉）。代偿欠充足时还可启动二级侧支：大脑中动脉、大脑前动脉-大脑后动脉软脑膜吻合侧支补偿大脑后动脉供血的皮质区，脉络膜前动脉至脉络膜后外侧动脉的吻合侧支补偿大脑后动脉供血的深部区域；小脑后下动脉血流经小脑皮质内的软脑膜吻合至基底动脉远段和大脑后动脉（血流不灌注到小脑上动脉）。

侧支代偿主要依靠前循环-后交通动脉-大脑后动脉侧支伴软脑膜吻合侧支，即血流从颈内动脉经后交通动脉至大脑后动脉交通后段，同时大脑中动脉-大脑后动脉软脑膜吻合侧支开放，向大脑后动脉供血的深部区域和皮质区供血。此外，小脑后下动脉-小脑上动脉的软脑膜吻合侧支也参与代偿，即血流从小脑后下动脉经小脑皮质内的软脑膜吻合血管至小脑上动脉，向小脑和脑干代偿供血。

基底动脉闭塞性病变分为急性和慢性两种。

栓塞多见，临床症状轻重和预后取决于一级侧支能否迅速建立。如果两侧后交通动脉和大脑后动脉P1段发育良好且无狭窄性病变，可即刻启动一级侧支（后交通动脉侧支），即两侧颈内动脉血流经后交通动脉向后灌注到基底动脉和两侧大脑后动脉，代偿充足时患者可无明显后循环缺血症状或症状轻微。若一级侧支不能建立或代偿不充足，患者临床症状重、病残率和死亡率较高。

动脉粥样硬化多见，后交通动脉侧支供应基底动脉和大脑后动脉为主要代偿通路，代偿欠充足时还可启动二级侧支：大脑中动脉、大脑前动脉-大脑后动脉软脑膜吻合侧支补偿大脑后动脉供血的皮质区，脉络膜前动脉至脉络膜后外侧动脉的吻合侧支补偿大脑后动脉供血的深部区域。此外，小脑上动脉和小脑后下动脉分支间的吻合侧支也可向小脑半球和脑干代偿供血。