La veine hémiazygote commence à la confluence de la veine sous-costale gauche et de la veine lombaire ascendante gauche, en dessous du diaphragme. Un reliquat fibreux peut subsister entre la partie inférieure de la veine hémiazygote et la veine rénale gauche. Il peut s'agir de la veine cardinale postérieure gauche en développement.
Au niveau de T12, la veine hémiazygote remonte à travers le diaphragme sur la face latérale gauche des corps vertébraux, en arrière de l'aorte et en dedans de la crus gauche. En restant postérieure à l'aorte thoracique et latérale aux corps vertébraux, la veine hémiazygote poursuit son ascension ; au cours de son trajet, elle reçoit les :
Au niveau de T8 ou T9, la veine hémiazygote traverse les corps vertébraux en arrière de l'aorte, du canal thoracique et de l'œsophage. Du côté droit des corps vertébraux, elle se draine dans la veine azygos. Par conséquent, la veine hémiazygote tend à drainer la partie postérieure droite du thorax et les régions lombaires, la partie inférieure de l'œsophage et éventuellement des parties du médiastin.
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