Circle of Willis

Circle of Willis는 뇌 바닥, 정확히는 뇌간(brainstem) 위쪽과 시신경 교차(optic chiasm) 뒤쪽에 위치한 동맥혈관고리입니다. 앞쪽, 뒤쪽, 중간 연결부로 나누어지며, 혈관들이 서로 연결되어 폐쇄된 고리 구조를 형성합니다.

Image by Servier Medical Art , Licensed under CC BY 4.0 (https://smart.servier.com/)

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  • 앞쪽(Anterior circulation)
    • 앞대뇌동맥(ACA, Anterior Cerebral Artery)
    • 앞교통동맥(ACoA, Anterior Communicating Artery)
  • 뒤쪽(Posterior circulation)
    • 뒤대뇌동맥(PCA, Posterior Cerebral Artery)
    • 뒤교통동맥(PCoA, Posterior Communicating Artery)
  • 중간 연결부
    • 내경동맥(ICA, Internal Carotid Artery) 분지

뇌저부에서 전순환(내경동맥계, ICA)과 후순환(Vertebral-Basilar 계)을 고리 형태로 연결하여, 한쪽 혈관이 막혀도 다른 경로로 혈류를 우회시켜 뇌혈류를 안정적으로 유지합니다.

전대뇌동맥 (Anterior Cerebral Artery, ACA)

내측 전두·두정엽을 담당합니다. 경동맥에서 갈라져 뇌 두 반구 사이 틈(대뇌종열)을 따라 위로 올라가며 하지 운동·감각 피질과 전전두 피질 전내측 영역에 혈류를 공급합니다(운동 조절, 실행·의사결정, 성격 조절을 담당).

공급 부위

  • 전두엽 내측부 (특히 상지보다 하지 운동·감각 영역)
  • Cingulate gyrus, 일차운동피질의 하지 영역

손상 시 증상

  • 반대쪽 하지 마비감각 소실
  • 무관심, 성격 변화(전두엽 기능 손상)
  • 요실금 발생 가능

중대뇌동맥 (Middle Cerebral Artery, MCA)

내경동맥 (ICA) 에서 직접 이어져 뇌의 바깥쪽 면 대부분(특히 팔과 얼굴 운동·감각 부위)과 일부 깊은 뇌 구조에 혈액을 공급합니다.

공급 부위

  • 대뇌반구 외측(운동·감각 피질의 상지·안면 영역)
  • 언어 영역(좌측 뇌에서 브로카·베르니케 영역)

손상 시 증상

  • 반대쪽 상지와 얼굴 마비/감각 소실
  • 실어증(aphasia) 좌측 MCA 손상 시
  • 반 neglect(무시증)우측 MCA 손상 시
  • 동측 시야장애(hemianopia)

전교통동맥 (Anterior Communicating Artery, AComA)

양측 ACA를 연결하여 Anterior Circulartion 을 상호 보완합니다. 짧은 연결 가지로 두 ACA A1/A2 segment를 이어 전방 고리를 완성합니다.

왼쪽과 오른쪽 앞대뇌동맥을 연결해, 한쪽이 막히면 반대쪽에서 혈류를 보낼 수 있게 합니다.
(의사결정·동기·행동조절에 관여하는 회로를 안정화!).

공급 부위

  • 직접적인 피질 공급은 없음, 양쪽 ACA 연결

손상 시 증상

  • 동맥류 파열이 흔한 부위입니다.
    • 지주막하출혈(subarachnoid hemorrhage)이 발생
  • 시신경/시각로 압박 → 시야장애

후교통동맥 (Posterior Communicating Artery, PComA)

전순환(ICA)과 후순환(PCA)을 연결합니다. ICA와 PCA를 연결해 앞쪽 혈류와 뒤쪽 혈류가 서로 통하게 합니다.

시상·시상하부 및 기저핵 일부, 연결 경계영역에 혈류를 공급합니다
(감각중계·각성·운동회로 조절 담당).

AcomA와 마찬가지로 동맥류 파열이 흔한 부위이며, 제3뇌신경 압박에 따른 안검하수·복시, 시상증후군 유사 통증/감각장애가 나타날 수 있습니다.

공급 부위

  • 직접적인 피질 공급은 적고, ICA와 PCA 연결

손상 시 증상

  • 동맥류 파열 흔한 부위
  • 제3뇌신경(oculomotor nerve) 압박 → 안검하수(ptosis), 동공산대(myadriasis)

후대뇌동맥 (Posterior Cerebral Artery, PCA)

후두엽 시각피질과 내측 측두엽을 담당합니다.기저동맥에서 갈라져 뇌의 뒤쪽(후두엽, 시각 담당)과 측두엽 일부, 그리고 시상에 혈액을 보냅니다.

주로 일차·연합 시각피질과 해마·중측두 구조에 혈류를 공급합니다
(시각처리·기억형성 담당).

공급 부위

  • 후두엽(시각피질)
  • 측두엽의 일부
  • 시상(thalamus)

손상 시 증상

  • 기억 장애(측두엽 침범 시)
  • 반대쪽 동측성 반맹(동측 반시야 결손, homonymous hemianopia)
  • 시상 증후군(Thalamic pain syndrome)

내경동맥 (Internal Carotid Artery, ICA)

경동맥에서 두개강으로 들어와 Anterior circulation을 이룹니다. 경부를 지나 해면정맥동을 통과한 뒤 분지(ACA, MCA, PComA)를 내어 Anterior Circulation을 형성합니다.

전두엽·두정엽·측두엽 광범위한 피질과 피질하 구조에 혈류를 공급합니다
(운동·감각·언어 기능을 담당하는 구역으로 공급).

손상 시 광범위한 반신마비, 감각저하, 언어장애(좌반구) 또는 시야·주의력 이상이 발생할 수 있습니다.

공급 부위

  • MCA, ACA로 분지되어 전방순환 담당

손상 시 증상

  • MCA + ACA 증상 동반
  • 시신경 혈류 차단 → 일시적 시력 소실(Amaurosis fugax)

기저동맥 (Basilar Artery)

연수 상부에서 두 Vertebral artery 합쳐져 형성되며 교뇌 앞면을 따라 상행합니다. 뇌간과 소뇌, 뇌의 뒤쪽(후두엽과 측두엽 일부)에 혈액을 공급합니다.

교뇌, 소뇌(상·전하 소뇌동맥 통해), 상뇌각 및 PCA 기시에 혈류를 공급합니다(호흡·각성·운동협응 담당).

손상 시 의식저하, 사지마비, 소뇌실조, 폐활량 저하/호흡부전 등 치명적 장애가 발생할 수 있습니다.

공급 부위

  • Circle of Willis의 후방을 형성
  • 뇌간(brainstem), 소뇌(cerebellum)

손상 시 증상

  • 어지럼증
  • 복시
  • 연하곤란
  • 운동실조
  • 심한 경우 locked-in syndrome

추골동맥 (Vertebral Artery)

쇄골하동맥에서 기시하여 후순환을 시작하고 연수·소뇌를 담당합니다 . 목 쪽의 쇄골하동맥에서 시작해 경추 횡돌공을 따라 상승하며 두개강 내로 들어옵니다.

뇌줄기(연수) 앞에서 좌우가 합쳐져 기저동맥을 만들며, 주로 뇌줄기, 소뇌, 척수 윗부분에 혈액을 보냅니다. (자율·연하·균형·협응 담당 부위)

손상 시 연하곤란, 쉰 목소리, 구역반사 소실(바렐린하인르 증후군 등), 어지럼·운동실조가 나타날 수 있습니다

공급 부위

  • 뇌간(brainstem)
  • 소뇌(cerebellum)

손상 시 증상

  • 어지럼증, 복시, 연하곤란, 운동실조