10.24265/horizmed.2025.v25n2.03
Artículo Original
Variaciones anatómicas
del polígono de Willis y malformaciones cerebrovasculares por angiotomografía
Anatomical variations
of the circle of Willis and cerebrovascular malformations on computed
tomography angiography
Nancy Rosalía Bertado-Ramírez
1,a
María Fernanda Rojas-Velasco
1,b
Leticia Ramos-Hernández
2,c
Eliezer Mallyolo Pelayo-Salazar 3,d
Arturo García-Galicia 1,e
Álvaro José Montiel-Jarquín 1,f
Deyaneira Palacios-Figueroa 1,b
1.Hospital
de Especialidades de Puebla, Instituto Mexicano del Seguro Social, Centro
Médico Nacional “Gral. de Div. Manuel Ávila Camacho”, Dirección de Educación e
Investigación en Salud. H. Puebla de Zaragoza, México.
2.Hospital General
Regional N.o 1,
Instituto Mexicano del Seguro Social,
Órgano de Operación
Administrativa Desconcentrada, Orizaba. Veracruz, México.
3.Hospital Regional
de Alta Especialidad ISSSTE. Puebla
de Zaragoza, México.
a Médico especialista en neurología
b médico general
c médico especialista en imagenología
d médico especialista en neurocirugía
e médico especialista en pediatría
f médico especialista en cirugía general.
RESUMEN
Objetivo: Identificar
la prevalencia de las variantes anatómicas del polígono de Willis y su
asociación con malformaciones cerebrovasculares mediante un estudio de
angiotomografía de cráneo. Materiales y
métodos: Se realizó un estudio descriptivo, observacional y transversal en
un hospital de tercer nivel, en población mexicana. Se incluyeron pacientes de
cualquier edad, de ambos sexos, que contaran con historia clínica completa y
con un estudio de angiotomografía (angio-TAC). Se excluyó a quienes no completaron el estudio de angio-TAC, asimismo, se eliminaron
aquellos que no completaron alguno de los datos requeridos para el estudio.
Se empleó estadística descriptiva, así como
coeficiente Phi para la correlación entre la presencia de malformaciones
cerebrovasculares y variantes
anatómicas del polígono
de Willis. Se consideró significativa una p de 0,05 o menor.
Todos los datos personales fueron tratados con la máxima confidencialidad y
exclusivamente con fines de investigación. Resultados: La muestra fue de 97 pacientes, la media
de edad fue de 50,19 años (entre 11 y 79 años); 65 (67 %) eran mujeres y 32 (33 %), hombres; 67 (69 %) presentaron al menos una
comorbilidad, mientras que 14 (14,4 %), más de una. La indicación más frecuente
para que se realizara una angiotomografía de cráneo fue la presencia de
aneurismas en 36 pacientes (37,1 %). Solo 40 (41,2 %) presentaron variantes
anatómicas del polígono de Willis y 61, malformaciones cerebrovasculares. La
variante vascular más frecuente fue la hipoplasia, presente en 25 (62,5 %)
casos. La correlación entre la presencia de variantes anatómicas del polígono
de Willis y la presencia de malformaciones cerebrovasculares mostró un
coeficiente Phi de -0,05, con una p = 0,095.
Conclusiones: La correlación entre
la presencia de variantes anatómicas del polígono de Willis y malformaciones
cerebrovasculares fue negativa y débil, y careció de significación estadística.
La configuración anatómica clásica del polígono de Willis se observó en 59 % de
los casos. La variante anatómica afectada con mayor frecuencia fue la arteria
comunicante anterior.
Palabras clave:
Círculo Arterial Cerebral; Neuroanatomía; Malformaciones
Vasculares del Sistema Nervioso Central; Angiografía por Tomografía Computarizada. (Fuente:
DeCS Bireme)
ABSTRACT
Objective: To determine
the prevalence of anatomical variations of the circle of Willis (CoW) and their
association with cerebrovascular malformations detected on cerebral computed
tomography angiography (CTA). Materials
and methods: A descriptive, observational, cross-sectional study was conducted
at a tertiary-care hospital involving
a Mexican population. Patients of all ages and both sexes, with complete medical
histories and a cerebral CTA scan, were included. Patients with incomplete CTA
studies or missing data were excluded. Descriptive statistics and the phi
coefficient were used to assess the relationship between cerebrovascular
malformations and anatomical variations of the CoW. A p value ≤ 0.05 was considered
significant. All personal data were
handled with strict confidentiality and used exclusively for research purposes. Results: The sample consisted of 97 patients,
with a mean age of 50.19 years (range: 11-79). The cohort comprised 65 females
(67 %) and 32 males (33 %). Overall, 67 patients (69 %) had at least one
comorbidity and 14 (14.4 %) had multiple comorbidities. The most common indication for cerebral CTA was aneurysm
detection, observed in 36 patients
(37.1 %). A total of 40 patients (41.2 %) presented
anatomical variations of the CoW, while 61 exhibited cerebrovascular
malformations. The most prevalent vascular variation was hypoplasia, found
in 25 cases (62.5 %). The correlation between anatomical variations of the CoW and cerebrovascular malformations showed a phi coefficient of -0.05 and a p value = 0.095. Conclusions: The
study found a weak, statistically non-significant negative correlation
between anatomical variations of the CoW and cerebrovascular malformations. The classic anatomical configuration of the CoW was observed in 59 % of cases, with the anterior communicating artery being the most
frequently observed anatomical variation.
Keywords:Circle of Willis; Neuroanatomy;Central Nervous System Vascular
Malformations;Computed Tomography Angiography
(Source: MeSH NLM).
INTRODUCCIÓN
El
polígono de Willis es una red arterial anastomótica en la base del cerebro (1). Su función principal
es proporcionar una
circulación colateral eficiente al cerebro y al cerebelo, previniendo así la
isquemia y los ataques isquémicos transitorios
o accidentes cerebrovasculares posteriores (2). En una proporción
considerable de pacientes, se reportan variantes anatómicas que resultan en
alteraciones de los mecanismos compensatorios del flujo sanguíneo (3), y esto puede aumentar el
riesgo de accidentes cerebrovasculares isquémicos (4).
La
variante anatómica clásica es simétrica con un contorno completo. Solo el 50 %
de los cerebros sanos tienen un polígono de Willis completo; el otro 50 % y el
80 % de los cerebros disfuncionales tienen variantes anatómicas (5). El deterioro de la perfusión
colateral contribuye al desarrollo de complicaciones quirúrgicas vasculares y neurológicas, infartos cerebrales, migraña y
enfermedades psiquiátricas (6). La
geometría alterada de la red arterial aumenta la posibilidad de desarrollo y
ruptura de aneurismas (7).
Las
variantes anatómicas reportadas en la literatura incluyen fenestraciones,
duplicaciones, ausencias e hipoplasias (8), trifurcación de la arteria
cerebral media accesoria (ACM) y la arteria
cerebral anterior (ACA), ACA bihemisférica, ACA ácigos,
arteria coroidea anterior hiperplásica (ACoA) e infundíbulo y origen
fetal de la arteria cerebral posterior (9).
Los
aneurismas intracraneales (AI) se encuentran entre las anormalidades que se observan
con mayor frecuencia en las proximidades o dentro de la convexidad cerebral (10), y la prevalencia de segmentos faltantes o hipoplásicos allí es del 12 %. Estos afectan
la velocidad y la dirección
del flujo sanguíneo, lo que aumenta el riesgo de AI
(11).
Las
malformaciones arteriovenosas (MAV) son lesiones conformadas por arterias
y venas que se conectan directamente
sin capilares intermedios. Estas presentan arterias aferentes dilatadas y drenan a través de venas arterializadas, las cuales forman un
cortocircuito de baja resistencia y alto flujo (12). El 85 % de las MAV tienen
una localización supratentorial (13), se
originan en el periodo prenatal
y se asocian a aneurismas hasta en un 30 % de los casos (14).
Otras
malformaciones cerebrovasculares incluyen la angiopatía
cerebral proliferativa (15), las fístulas arteriovenosas, las malformaciones
cavernosas y las telangiectasias (16). El estudio de elección para
la evaluación de las MAV cerebrales es la angiografía; sin embargo, la
angiotomografía craneal (angio-TC) suele ser más accesible, menos invasiva y con riesgo menor de complicaciones asociadas
al procedimiento (17).
La
angio-TC presenta una sensibilidad del 98 % y una especificidad cercana al 100
% (18) en el diagnóstico de
aneurismas. Además, presenta una sensibilidad del 90 % en
la detección de malformaciones arteriovenosas, con menor sensibilidad en lesiones <1
cm y mayor en las que superan los 3 cm. Por otro lado, presenta
una sensibilidad del 88 % para fístulas arteriovenosas y una especificidad del
100 %. Sin embargo, carece de
resolución temporal de la dinámica de
flujo (19). Las altas sensibilidad y
especificidad en la adecuada caracterización de las estructuras anatómicas
vasculares facilitan la correcta planificación del tratamiento de las malformaciones cerebrovasculares y sus complicaciones asociadas (20).
El
objetivo de este estudio fue identificar la prevalencia de variantes anatómicas del polígono de Willis y su asociación con alteraciones vasculares estructurales mediante un estudio
de angiografía por tomografía computarizada cerebral.
MATERIALES Y MÉTODOS
Diseño y población de estudio
Se
realizó un estudio descriptivo, retrospectivo y transversal en un hospital de
tercer nivel del Instituto Mexicano del Seguro Social en Puebla, México, en
población mexicana. Se incluyeron los expedientes de pacientes de cualquier edad,
de ambos sexos, que contaran con expediente clínico completo, incluyendo
estudio de angio-TC concluyente. Se excluyeron los que no completaron el
estudio de angio-TC. Todos los estudios fueron interpretados por un médico especialista
en imagenología y experto en neuroimagen. Se eliminaron aquellos que no
completaron alguno de los datos requeridos.
Variables y mediciones
Para la visualización de los estudios, se utilizó el programa PACS (Picture Archiving and Communication System). Se registraron las características clínicas y sociodemográficas de los pacientes, así como las variantes anatómicas del polígono
de Willis, la presencia de aneurismas o MAV y el resto
de las variables.
Análisis estadístico
Se
empleó estadística descriptiva, además del coeficiente de correlación Phi. Se
consideró significativo un valor p de
0,05 o menor.
Consideraciones éticas
Este estudio
fue aprobado por el Comité de Investigación en Salud 2101 del Instituto Mexicano
del Seguro Social R-2023-2101-093, con fecha 5 de septiembre del 2023. Todos los
datos personales fueron tratados con la máxima confidencialidad y exclusivamente con fines de investigación.
RESULTADOS
Se revisaron 111 expedientes, de los cuales 97 cumplieron los criterios de selección. La edad media
de los pacientes fue de 50,19 años (desviación típica: ±17,20; edad mínima:
11; edad máxima: 79), 65 (67 %) eran mujeres y 32 (33 %), hombres.
En cuanto a las comorbilidades, 67 pacientes (69 %) presentaron al menos una comorbilidad, mientras que 14 (14,4 %), más de una.
De este total,
43 (64,18 %) tuvieron hipertensión arterial sistémica; 13 (19,4
%), epilepsia, y 10 (15 %), diabetes
tipo 2. Otras comorbilidades incluyeron lupus
eritematoso sistémico,
cirrosis, migraña, enfermedad pulmonar obstructiva crónica
y la presencia de tumores (12 pacientes, 12,4 % cada uno).
Las indicaciones más frecuentes para los estudios
de angio-TC fueron sospecha
de aneurismas en 36 pacientes (37,1 %), hemorragia intraparenquimatosa en 16
(16,5 %), hemorragia subaracnoidea en 14 (14,3 %), MAV en 10 (10,3 %) (Figura 1),
epilepsia en 2 (2,1 %) y otras causas que incluyen patologías predominantemente
de origen tumoral, como hemangiomas, glomus, angiosclerosis, etc. Cuatro
pacientes (4,4 %) presentaron MAV, mientras que dos (2,1 %), epilepsia. Otras
causas incluyeron patologías predominantemente de origen tumoral, como
hemangiomas, glomus y angiosclerosis, entre otras.
Figura 1. Angiotomografía cerebral con reconstrucción sagital y proyección de intensidad máxima que muestra
una malformación arteriovenosa
Se
identificaron variantes anatómicas de la circulación intracraneal en 40 (41,2
%) pacientes como hallazgo positivo. Se reportaron compromiso único del
complejo de circulación anterior (25 pacientes, 25,8 %), coexistencia de
circulación anterior y posterior (5, 5,2 %), compromiso único de circulación
posterior (9, 9,3 %) y arteria trigémina persistente (1, 1,03 %).
La variante vascular más frecuente fue la hipoplasia en 25 (62,51 %) casos (de una o dos arterias
de la circulación anterior
o posterior).
En
seis (14 %) casos se reportaron dos variantes (asociación entre hipoplasia del
segmento A1 con circulación fetal persistente en hasta cuatro [10 %]
pacientes). La circulación fetal persistente fue la segunda variante más
frecuente, presentándose en 14 (35 %) casos (Figura
2). Se identificó un caso (2,5 %) de anastomosis
carótido-basilar (CBA) (Tabla
1).
Figura 2. Reconstrucción 3D de angio-TAC
que muestra origen fetal de la arteria comunicante posterior
Tabla 1. Variaciones anatómicas según su localización
|
ACA |
Número de casos
(N = 40) (%) |
|
|
Hipoplasia del segmento A1 |
14 (14,42) |
|
|
Triple A2 |
1 (1,03) |
|
|
Duplicación del segmento A1 |
1 (1,03) |
|
|
ACoA |
||
|
Morfología en X |
2 (2,0) |
|
|
Hipoplasia |
1 (1,03) |
|
|
Morfología en forma
de V |
1 (1,03) |
|
|
Fenestración |
1 (1,03) |
|
|
ACoP |
||
|
Hipoplasia |
10 (10,30) |
|
|
ACP |
||
|
Circulación fetal persistente |
14 (14,42) |
|
|
Arteria trigémina persistente |
1 (1,03) |
|
ACA: arteria cerebral anterior,
ACoA: arteria comunicante anterior,
ACoP: arteria comunicante posterior, ACP: arteria cerebral
posterior.
Las anomalías
vasculares estructurales estaban presentes en 63 (64,9 %) pacientes (Tabla 2).
Tabla 2. Anomalías cerebrovasculares
|
Cambio vascular estructural |
Casos y prevalencia
(N = 97) (%) |
|
Aneurismas |
44 (45,30) |
|
MAV |
13 (13,40) |
|
Otro |
6 (6,20) |
MAV: malformaciones arteriovenosas.
En
37 de los 44 pacientes con aneurismas, únicamente se documentó una sacularización, mientras que los siete restantes
exhibieron dos o más con un total de 54 identificadas (Figura 3).
Figura
3. Imagen con proyección de intensidad máxima que
muestra la presencia de un aneurisma sacular en el C5 derecho, además de
persistencia de la circulación fetal
De estos, 33 (61,1 %) ocurrieron en la arteria
carótida interna; 11 (20,3 %), en la arteria
cerebral media; 6 (11,1 %), en la ACA,
y 4
(7,4 %), en la
ACoA. La ubicación más frecuente
fue en el segmento comunicante
(C7) de la arteria carótida interna (31 %), seguido
del segmento oftálmico
(C6) (16 %) y 11 % en el
segmento horizontal de la arteria cerebral media.
La correlación entre la presencia
de variantes anatómicas del polígono de Willis y la de malformaciones cerebrovasculares
mostró un coeficiente Phi de -0,05, con p
= 0,095.
DISCUSIÓN
El
presente estudio tuvo como objetivo documentar las variantes anatómicas más
prevalentes del polígono de Willis, ya que a pesar de la ausencia de
implicaciones clínicas para muchos individuos, un subconjunto puede presentar anomalías como aneurismas, oclusiones
vasculares, estenosis y otras (21). En
la práctica quirúrgica también es importante tener conocimiento de las
variantes anatómicas, pues ello evita confusiones con otros procesos
patológicos y permite la planificación quirúrgica, en caso de ser realizada (22).
Se han identificado variantes anatómicas en hasta el 60 % de los casos,
algunas de las cuales tienen relevancia clínica en relación con
una mayor incidencia de aneurismas y malformaciones, eventos oclusivos y
planificación quirúrgica (23).
La
variante más prevalente observada en este estudio fueron los vasos
hipoplásicos, representando el 55 % de los casos. Este hallazgo es similar
a otra serie en pacientes peruanos, en quienes
se reportó una prevalencia de hasta 66,45 % (24).
Reportes en series poblacionales de pacientes asiáticos y centroamericanos muestran
hallazgos incidentales de variaciones del polígono
de Willis, revelando
que la ACoP se encuentra involucrada con mayor frecuencia (25,26). Por
su parte, en la población colombiana se le adjudica a la ACoP la mayor prevalencia de compromiso, y como variante
anatómica más común, a la hipoplasia (26).
La
circulación anterior fue la más comprometida en este estudio, y el segmento
A1 fue el más afectado por la hipoplasia.
La segunda variante más frecuente fue la arteria cerebral posterior fetal;
estos resultados son similares a los reportados en cerebros cadavéricos (27).
Los
AI fueron el hallazgo más frecuente en los estudios de angio-TC cerebral,
con un 45,3 % de pacientes que presentaron
algún tipo de aneurisma, y de estos,
solo el 36 % presentó
algún tipo de variante
anatómica de la circulación intracraneal. Los AI se han asociado con la hipoplasia cerebral (28).
El
sitio más prevalente de presentación del aneurisma fue la arteria carótida
interna, observándose una mayor proporción en su segmento C7. Esto podría estar asociado a un mayor estrés hemodinámico, por ser un sitio que presenta bifurcación según los criterios de Rhoton (29). La segunda alteración vascular más
prevalente fue la MAV, la cual se presentó en 13 casos (13,4 %), hallazgo que concuerda con la
literatura existente (30).
Otras
malformaciones vasculares incluyeron drenajes anómalos, dilataciones venosas,
angioma cavernoso y fístula carótido-cavernosa, que registraron, en conjunto, 6,1 %
(seis casos). Cabe destacar que algunas muestras reportadas internacionalmente
son de cadáveres, mientras que este trabajo fue realizado en pacientes vivos.
Esta diferencia podría representar una limitación del estudio.
La
baja prevalencia de las variantes anatómicas vasculares estudiadas en este
reporte, así como la heterogeneidad de las
características clínicas observadas, podrían explicar la limitada significancia
estadística obtenida, lo cual restringe la
posibilidad de detectar asociaciones claras. Otros factores que podrían
contribuir a este resultado son la complejidad fisiopatológica de estas entidades clínicas y, paradójicamente, el hecho de que muchas de ellas se identifican como hallazgos
incidentales. Una muestra de mayor tamaño podría permitir evidenciar
correlaciones más sólidas y estadísticamente significativas.
En
conclusión, las pacientes de sexo femenino presentaron con mayor frecuencia
patología intracraneal. Los aneurismas fueron
la indicación más común para la realización de estudios de angio-TC. La configuración anatómica habitual del polígono de Willis se identificó
en aproximadamente el 59 % de los casos, y la variante de normalidad más frecuente fue la hipoplasia de una o varias
de sus estructuras vasculares. Ambos hallazgos son consistentes con lo reportado en la
literatura internacional.
Los
elementos de la circulación anterior presentaron las variantes anatómicas de
normalidad más frecuentes. En México, hasta el momento, no se han reportado
estudios que identifiquen una asociación entre las variantes del polígono de
Willis, las condiciones clínicas analizadas y alteraciones vasculares estructurales. Por ello, se requieren
investigaciones futuras con un mayor número de pacientes,
las cuales permitan
corroborar y fortalecer los hallazgos obtenidos.
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Contribución de autoría: BRNR y
RVMF contribuyeron con la concepción y diseño
del artículo, la recolección de resultados,
el análisis y la interpretación de datos, la redacción del artículo, su revisión crítica,
la aprobación de la versión final y las asesorías estadística,
técnico-administrativa y metodológica. RHL, PSME y MJAJ aportaron con la
redacción del artículo, su revisión crítica,
la asesoría metodológica y la aprobación de la versión final. PFD, con la redacción del
artículo, su revisión crítica y la aprobación de la versión
final.
Fuentes
de financiamiento: Los autores
financiaron este artículo.
Conflicto de intereses: Los autores
declaran no tener ningún conflicto de intereses.
Correspondencia:
Arturo
García Galicia neurogarciagalicia@yahoo.com.mx
Recibido: 29/1/2025
Evaluado: 10/4/2025
Aprobado: 5/5/2025