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(一)发病原因
上腔静脉受阻的原因有如下几种：血栓形成、纤维化、外部压迫、肿瘤侵犯等，有良性疾病和恶性疾病之分。恶性肿瘤所致上腔静脉受压综合征常在肿瘤压迫浸润等因素的基础上发生。可以看出，上腔静脉受压综合征最常见的病因是肺癌，尤其是小细胞肺癌，其次是淋巴瘤，而其他肿瘤少见。
(二)发病机制
上腔静脉位于上纵隔内，其壁很薄且柔软，血管壁受压易引起血管腔变窄而血流受阻。上腔静脉周围被较硬的器官组织包绕，有胸腺、、右支气管、主动脉、头臂动脉、肺门及气管旁淋巴结。这些结构的任何一部分膨胀均可压迫上腔静脉。上腔静脉是头、颈、上肢、上胸部血流回流的主干。当该血管受压可导致这些区域静脉压升高和淤血，继而发生上肢水肿，胸腔和心包渗出，甚至气管水肿，脑水肿，以及心搏出量减小，伴有意识改变、视力下降、头痛等症状。若上腔静脉受压过久，则可导致局部血栓形成，以及中枢神经系统损害。在缓慢的受阻过程中，可发生乳房内侧、脊柱、奇静脉、胸廓的侧支循环形成，表现出特征性胸壁浅静脉怒张。