从组织学角度看，左主干开口处缺乏外膜结构，直接从主动脉壁延伸，由主动脉平滑肌细胞包裹，因此左主干中层富含平滑肌细胞和弹性组织。在冠状动脉中，左主干弹性组织含量最丰富，但随着血管不断延伸，弹性组织含量逐渐下降。为明确左主干与邻近结构的病理解剖关系，对100名胸痛患者使用螺旋CT进行二维图像分析和三维结构重建，发现左主干与左心房前部心内膜和(或)左心耳基底部距离在5mm内的占49%，在2mm内的占17%，与肺动脉距离在5mm内的占90%;与右室流出道距离在5mm内的仅占1%，余下为距左主干口下缘垂直距离＞5mm的主动脉左主动脉窦5mm内 ^［115］。

当管腔直径狭窄超过50%时，称为严重左主干狭窄。冠状动脉造影患者中有6%严重左主干狭窄 ^［116］。严重左主干狭窄具有一定程度的家族倾向性 ^［117］。左主干严重至100%闭塞最常见的首发临床症状是猝死，而慢性左主干闭塞临床症状可表现为反复发作的重度呼吸困难等复发性肺水肿症状 ^［118］。

冠状动脉病变常为全身动脉病变的一部分，孤立性左主干动脉粥样硬化症相对罕见。下肢动脉病变患者常合并严重冠状动脉病变。一项研究发现，下肢动脉病变患者有55%同时合并严重冠状动脉病变，其中合并严重冠状动脉病变患者有53%累及左主干、三支冠状动脉或前降支近段 ^［119］。女性冠状动脉病变分布研究发现，在500名女性患者中，3. 4%的病变累及左主干，这些累及左主干的女性都为绝经后女性，平均年龄为58. 8±6. 2岁;在这些左主干病变中，有88. 2%为累及左主干远段的分叉病变，且这些分叉病变全部都偏心性地位于分叉嵴对侧，亚组研究还在合并糖尿病的全部患者中观察到左主干分叉病变 ^［120］。左主干长度是促进血管分支严重狭窄的一个重要解剖学因素，左主干长度越短，其远段分支血管形成冠状动脉粥样硬化的可能性越大 ^［121］。

左主干动脉粥样硬化病变并非按照血管走形均匀分布，约2/3病变位于血管远段，约1/4为开口病变，余下病变位于左主干体部 ^［122］。斑块合并狭窄多位于分支血管开口、血管分叉处和分支血管近段。研究发现，在冠状动脉粥样硬化症患者中，左主干长度越长、分叉角度越大，其分支血管近段越容易出现动脉粥样硬化斑块 ^［123］。另一项纳入1825名行冠状动脉造影术患者的回顾性研究发现，左主干长度以及左主干与前降支间角度是两个预测冠状动脉粥样硬化症患者发生左冠状动脉来源的急性心肌梗死强有力的预测因子 ^［124］。研究发现，左主干长度越短、左主干与前降支间角度越大，发生急性心肌梗死的概率越大，其敏感性和特异性分别为72%和86%。

多项研究已证明，使用血流储备分数( FFR)方法有助于评估临界性左主干病变程度。左主干血流量取决于两个分支——前降支和回旋支的血流通畅程度。前降支狭窄会降低左主干最大血流量。因此当病变位于前降支、且压力导丝被放置于前降支远段时，会造成FFR升高的假象;而放置于无病变的回旋支时，前降支病变也会影响FFR对左主干病变的评估。一项体外冠状动脉循环模型研究发现，当前降支或回旋支近段出现轻度至中度病变时，将压力导丝放置于无病变的另一支血管中，分支血管病变不会显著影响左主干的FFR结果;而当分支血管近段出现严重狭窄时，会假性升高左主干FFR值 ^［125］。

由于血管腔内的脂质斑块承受来自血压和血流的机械负载，当血管形态以及局部病变超过斑块纤维帽所能承受的强度时，极易发生斑块破裂。左主干斑块破裂的发生率与冠状动脉其余分支斑块破裂的发生率相同，其中，最易发生斑块破裂的位置位于冠状动脉三个主要分支的近1/3处，而易损斑块位于左主干或远段冠状动脉的情况并不常见 ^{［126，127］}。这种易损斑块的分布情况，可能与左主干低剪切力处高速血流冲刷碰撞产生紊流有关 ^［128］。

在冠状动脉中，易发生破裂坏死的斑块位置特点为:①左主干发生率较低;②前降支和回旋支近段，尤其开口处的发生率最高;③随着动脉血管向远段延伸，其发生率又再次下降。若左主干较长，则斑块的坏死核心最易出现在从左主干起源的冠状动脉窦口处;若左主干较短，则斑块的坏死核心常出现在左主干分支血管开口后大约6mm的位置，其后随着动脉血管向远段延伸其发生率又再次下降 ^［128］。一项纳入58例使用血管内超声( IVUS)对前降支/第一对角支以及左主干分支病变斑块分布的研究发现，动脉粥样硬化斑块多为从主支向主要分支延伸的弥散性病变，侧支病变斑块的含钙量最少、斑块负荷最小，其与斑块位置无关 ^［129］。

研究证明，左主干管腔大小(最小管腔面积和最小管腔直径)可以预测心血管事件发生率 ^［130］。为明确左主干斑块负荷与主要不良心血管事件如死亡、心肌梗死、不稳定型心绞痛的住院天数和需行冠状动脉血运重建术发生率之间的关系，一项纳入7个临床试验共340名患者，对左主干及相邻心外膜粥样硬化节段在经过抗血小板、降脂、降糖、降压和戒烟等治疗后评估。研究发现，左主干动脉粥样硬化病变对心血管危险因素治疗的药物更加敏感，左主干与相邻心外膜冠状动脉在动脉壁的治疗反应方面具有显著异质性:经过治疗后左主干内斑块消退，而其他部位斑块仍持续进展。主要不良心血管事件发生率与基线动脉粥样硬化斑块负荷、斑块进展和动脉重塑狭窄有关 ^［131］。一项使用IVUS对86名重度左主干狭窄患者的斑块负荷进展研究发现，41名CABG术后平均8. 2±6. 1年的患者，无论在横截面或纵向测量均观察到显著左主干钙化。超过5年左主干斑块负荷更大、管腔更狭窄，左主干钙化长度指数具有更大的增加趋势 ^［132］。

冠状动脉瘤定义为冠状动脉扩张部分超出正常相邻段管腔直径，或超出患者最大冠状动脉血管直径的1. 5倍 ^［133］。左主干动脉瘤的严格定义为病变血管扩张直径大于或等于冠状动脉血管最大直径的2倍，或者大于或等于冠状动脉造影导管( 6F)直径的3倍 ^［134］。巨大冠状动脉瘤定义为，冠状动脉瘤直径大于8mm或超过参考血管直径的四倍;巨大冠状动脉瘤极其罕见，发病率仅为0. 02%。而巨大左主干动脉瘤和(或)多支血管冠状动脉瘤的发病率更低，仅占巨大冠状动脉瘤的6. 6%。

冠状动脉瘤的发生率在0. 3%～4. 9%之间，其中左主干动脉瘤更为罕见 ^{［135，136］}。一项大型病例研究发现，左主干动脉瘤发生率仅为0. 1% ^［137］。左主干动脉瘤常与多支血管动脉粥样硬化疾病相关，且常合并动脉瘤后严重狭窄，这可能与延伸出的冠状动脉和分叉病变有关 ^{［137～139］}。

巨大冠状动脉瘤按病因可分为获得性(动脉粥样硬化和非动脉粥样硬化)和先天性两类。获得性动脉粥样硬化性冠状动脉瘤是成年患者，尤其是在60～80岁老年患者中最常见的病理类型，约占全部病例的50%，且常累及左主干 ^［140］。除动脉粥样硬化之外，其他累及左主干的不常见病因还包括血管性疾病(如川崎病患者在儿童期患病常出现冠状动脉瘤)、结缔组织病(如系统性红斑狼疮、多发性大动脉炎)、感染性疾病(如梅毒、莱姆病和Epstein-Barr病毒感染等)、创伤、药物滥用(如可卡因)。医源性操作不当如PCI所导致内膜损伤和破裂也可能形成动脉瘤 ^{［141，142］}。既往儿童时期曾患川崎病的患者会继发巨大的左主干动脉瘤和(或)多支冠状动脉的动脉瘤，多数巨大动脉瘤患者无任何临床症状，仅有33%的患者以急性冠状动脉综合征起病(图1-3-1) ^［143］。对于既往有川崎病史的儿童患者出现胸痛、体表心电图ST-T改变时，要行冠状动脉造影来明确冠状动脉受累情况，及时手术治疗可增加生存率和改善左室射血分数 ^［144］。

冠状动脉瘤的大小是临床症状严重程度和出现并发症的主要预测因素，由于动脉瘤内血液从层流转向为湍流，容易引起血液淤滞、血栓形成，以及随之而来的血栓脱落、远段栓塞。临床症状表现形式多样，可为稳定或不稳定型心绞痛、急性心肌梗死、充血性心力衰竭和心脏性猝死等症状。多发性大动脉炎会导致冗余血管内膜褶皱、阻塞左主干开口，出现反复胸痛症状 ^［145］。左主干远段分叉处的巨大动脉瘤能引起冠状动脉窃血现象，可导致心肌缺血甚至急性冠状动脉综合征(图1-3-2) ^［146］。巨大左主干动脉瘤以及相关假性动脉瘤会导致患者产生极严重的临床症状，使用24小时Holter监测发现频发多形性室性早搏和室性心动过速，可通过超声心动图以及螺旋CT来确诊(图1-3-3) ^［147］。

左主干夹层会导致血管腔内急性闭塞，进而出现广泛心肌缺血、甚至猝死事件，是危及生命的急重症。继发于升主动脉撕裂的冠状动脉窦口夹层是另一种只累及左主干的罕见危重情况，是一种常以猝死起病的严重心肌缺血病因 ^{［148，149］}。主要致病机制是主动脉根部夹层致左主干开口外压性闭塞，进而在体表心电图上表现为ST段抬高型心肌梗死，但无其他左冠状动脉及右冠状动脉受累情况 ^［150］。

左主干夹层还可由不恰当手术操作所致。曾有报道由于造影导管与冠状动脉开口不同轴以及快速用力推注造影剂等不当操作导致左主干开口夹层 ^［151］。此外，虽然大腔指引导管为弯曲血管PCI操作提供良好的支撑，但由于导管插入过深或非同轴接触，也可引起左主干双向夹层 ^［152］。

还有一种非常罕见的情况也能导致左主干夹层，即升主动脉夹层合并近端内膜套叠(图1-3-4)。在这种情况下，不但扰乱主动脉瓣正常闭合，导致严重主动脉瓣关闭不全，还会阻塞左主干开口严重影响冠状动脉血流量，从而出现与急性冠状动脉综合征相类似的临床症状和心电图表现。但这一危重病理过程仅能通过经食管超声心动图检查明确 ^［153］。

如果没有直接的内膜撕裂，左主干夹层的致病机制可能由于大量外膜周边炎症浸润导致动脉壁中滋养血管破裂，中膜壁内血肿、假腔形成，此后假腔进一步扩大压迫真腔从而造成缺血。马凡综合征左主干夹层的病理机制可能为血管炎或异常组织脆性所致，而囊性中层坏死比较少见 ^［154］。

自发性夹层是指在无任何诱发因素情况下，冠状动脉中膜出现一个出血性分离的假腔，从而导致急性冠状动脉综合征、心力衰竭等事件，是急性心肌缺血的一种罕见病因。自发性夹层的病因和发病机制尚未完全阐明，可能与剧烈体育运动、口服避孕药和结缔组织病等相关。当患者出现前壁心肌梗死，但无心绞痛和心力衰竭等前驱症状时应想到左主干自发性夹层的可能 ^［155］。妊娠期妇女由于孕酮过量、血管壁生化和结构改变(如弹力纤维的正常波纹消失、网状纤维碎片化、酸性黏多糖含量下降等)、生理性增加血容量和心输出量，均会增加血管内血流的剪切力，更易导致夹层出现。虽曾有孕36周的妊娠患者出现左主干自发性夹层因得到及时诊治而获救的报道，但自发性夹层往往为致命性，死亡率高达38% ^［156］。因此，若患者在孕晚期或产后3个月内出现典型的急性冠状动脉综合征时，应想到自发性夹层的可能。

左主干压迫综合征是由于扩张的主肺动脉外压左主干导致的劳累性心绞痛症状，同时合并存在重度肺动脉高压。在某些情况下，左主干压迫综合征患者还会以心室颤动为首发症状 ^［157］。胸壁心电图表现为胸前导联T波倒置，实验室检查常发现肌钙蛋白I升高 ^［158］。左主干外源性压迫程度与肺动脉直径扩大、以及肺动脉主干与主动脉根部直径比值相关，当肺动脉主干直径＜40mm，和(或)肺动脉主干与主动脉根部直径比值＜1. 21时，不会发生左主干外源性压迫。受压阻塞程度还与肺动脉主干、左主干之间的解剖关系有关，当左主干从左冠状窦的右侧起源时受压风险较从左侧起源高。

由于各种先天性心脏疾病(如Eisenmenger综合征、房间隔缺损)或某些炎性疾病(如系统性红斑狼疮、梅毒)等出现重度肺动脉高压、肺动脉扩张，不但会因扩张的肺动脉外源性压迫左主干、压迫流经升主动脉和肺动脉主干之间异源性左冠状动脉，导致心绞痛、左心功能不全、心律失常和(或)猝死等症状，在极其罕见的情况下还会出现心脏-声带综合征。心脏-声带综合征或称为霍纳综合征是指因心血管疾病损伤喉返神经导致左侧声带麻痹，出现声音嘶哑等症状的一组综合征。当先天性心脏病患者出现劳累型心绞痛、气短、低血压、发绀、声音嘶哑等症状时应想到左主干压迫综合征合并心脏-声带综合征的可能 ^［159］。有个案报道，房间隔缺损所致肺动脉高压外压左主干导致左主干压迫综合征;系统性红斑狼疮患者肺动脉高压所致肺动脉扩张，进而压迫左主干产生左主干压迫综合征;产后甲状腺炎引起肺动脉扩张，使左主干在扩张的肺动脉和主动脉之间受压，导致患者出现胸痛症状和心电图示ST段抬高情况 ^{［160～162］}。

不恰当的手术操作也能造成左主干受压。有报道称，行主动脉瓣下部分心肌切除术后患者反复出现发作性劳累性晕厥，查胸壁心电图为前壁导联复极异常、实验室检查示心脏生物标志物阴性，行经胸超声心动图及电脑断层扫描检查发现一个巨大的左心室假性动脉瘤，同步冠状动脉造影和心室造影发现随着此假性动脉瘤搏动出现的搏动性左主干受压和左冠状动脉移位 ^［163］。还有报道，在行经皮肺动脉瓣置换术中因左主干受压、阻塞导致渐进性严重低血压、心动过缓以及心源性休克，行经胸超声心动图证明左心室前壁、侧壁无运动和严重的急性二尖瓣关闭不全等 ^{［164，165］}。

此外，左主干周围病理性结构或疾病也会导致左主干受压。有报道位于心包腔内房室沟中的巨大心脏血管瘤( 5cm×5cm×7cm)能导致左主干和左肺静脉开口严重受压，但此时患者可能无任何临床症状，但部分血管瘤会快速增大，出现多种严重症状 ^［166］。收缩期左心室节段性瘤样扩张也会压迫左主干，导致左主干在收缩期完全闭塞、而在舒张期血管内径正常，致使患者出现劳累性胸骨后疼痛、呼吸困难症状以及心肌酶升高等(图1-3-5) ^［167］。

左主干痉挛是急性冠状动脉综合征的罕见病因，发生率为0. 3%～2. 9%，很少为自发性，多由导管操作相关医源性机械性刺激所致，也与药物或全身疾病有关 ^{［168，169］}。研究发现，左主干痉挛可能与一氧化氮合酶活性下降、血管平滑肌收缩性增加、A型性格、迷走交感神经控制失衡、昼夜节律(大部分事件发生在凌晨时分)、慢性低度炎症( C-反应蛋白升高)、磷脂酶C活性增强、乙醇、吸烟、高血脂症、非法药物等有关。其他引起冠状动脉痉挛的病因还有低钙血症、索他洛尔、伪麻黄碱、过度换气、椎管内麻醉时使用麻黄碱和滥用可卡因等。鉴别左主干痉挛原因主要依靠导管尖端与痉挛的冠状动脉间相对位置，若距离导管尖端1mm内出现，则认为是导管诱发的冠状动脉痉挛;若距离导管尖端大于5mm出现，且血管痉挛呈不规则和偏心性，则认为是非导管诱发的冠状动脉痉挛，但两者均可通过冠状动脉内给予硝酸甘油缓解。

药物也是诱发左主干痉挛的一个重要因素。接受选择性五羟色胺再摄取抑制剂治疗抑郁症的患者，停药会继发冠状动脉痉挛，出现急性冠状动脉综合征 ^［170］。尽管甲状腺素对末梢循环主要作用是介导血管舒张，但甲状腺功能亢进症能诱发冠状动脉收缩。甲状腺功能亢进症能导致左主干痉挛引起急性冠状动脉综合征事件，给予硝酸甘油后痉挛可以缓解 ^［171］。

左主干完全闭塞的发生率为0. 06%～0. 1%。完全性左主干闭塞依照起病时间可分为急性和慢性两种。急性左主干闭塞通常表现为急性心肌梗死、肺水肿、心源性休克和猝死，或严重程度急剧变化的心绞痛。而慢性完全闭塞性病变多为隐匿起病，发病时程多超过3个月，患者多无明显症状，有时仅有劳累性心绞痛，体表心电图也可完全正常，这可能与右冠状动脉产生侧支循环有关 ^［172］。出现完全性左主干闭塞的年轻患者，其病因可能为先天性左主干开口异常或缺如，或者继发于全身疾病如川崎病和家族性高胆固醇血症等。大动脉炎也可累及冠状动脉左主干，导致左主干严重狭窄 ^［173］。一项左主干完全闭塞的体表心电图改变研究发现，其中有33%的体表心电图提示陈旧性心肌梗死，20%出现左前分支阻滞，18%出现缺血性改变，13%出现非特异性ST-T改变，而有18%的患者心电图完全正常 ^［174］。

血液系统疾病也会导致左主干闭塞。如血小板增多症患者在左主干置入药物洗脱支架( DES)后将双联抗血小板治疗延长至三年，停用氯吡格雷后仍会发生左主干支架内血栓事件 ^［175］。对于既往双侧慢性肺栓塞、系统性红斑狼疮和新月体肾炎，目前抗心磷脂抗体IgG 和IgM抗体阳性的高凝患者出现ST段抬高型心肌梗死时，应想到左主干血栓事件，并应在后续治疗过程中加强抗凝治疗 ^［176］。

左主干闭塞也可继发于不恰当手术操作或药物使用。使用心室辅助机械循环支持后会形成血栓和血栓栓塞，累及冠状动脉系统血供。有报道称，对一名反复出现难治性、正性肌力药物依赖性心力衰竭的患者植入轴向连续流动HeartMateⅡ左心室辅助装置，尽管在充分抗凝和抗血小板治疗下，四天后仍出现主动脉根部左冠窦血栓，进而闭塞左主干血流，出现急性前壁心肌梗死 ^［177］。还有因风湿性心脏瓣膜病二尖瓣和主动脉瓣置换术后停止华法林抗凝治疗后出现血栓性左主干闭塞，造成急性前壁ST段抬高型心肌梗死和心源性休克的报道，随后经食管超声心动图发现附着在人工二尖瓣心房面的活动性血栓( 5mm×15mm) ^［178］。瓣膜置换术后规律口服华法林，但近期国际标准化比值( INR)不达标，出现左主干急性闭塞，因在这种情况下左主干通常无侧支保护，因此死亡率极高 ^［179］。经股动脉的主动脉瓣置入术中，可能会出现左主干闭塞和完全房室传导阻滞等并发症，这可能与不适当的高定位置入瓣膜、动脉粥样硬化、钙化或血栓栓塞、主动脉窦狭窄、单瓣钙化或冠状动脉开口偏低有关;左主干闭塞还可能与继发于环形破裂的主动脉根部周围血肿压迫有关 ^{［180，181］}。