Introducción
El cerebro es un órgano muy irrigado que recibe aproximadamente el 15 °/o del gasto cardiaco y que utiliza aproximadamente el 25 %% del oxígeno que produce el cuerpo. Debido a sus altos requerimientos, es necesario un importante flujo sanguíneo, que es suministrado por una red arterial anastomosada denominada círculo arterial, llamada antes polígono de Willis, y conformada por ramas de las arterias carótida interna (circulación anterior) y basilar (circulación posterior) 1,2.
El círculo arterial está compuesto por dos arterias cerebrales anteriores (ACA) en su porción precomunicante, por la arteria comunicante anterior (AComA), por la porción cerebral de las dos arterias carótidas internas (ACI), por las dos arterias comunicantes posteriores (AComP) y por la porción precomunicamente de las arterias cerebrales posteriores (ACP) 3. Esta configuración se denomina clásica.
Anatómicamente, el círculo arterial se encuentra ubicado en la base del cráneo, en la región media de la bóveda craneal media, en la región selar. Las arterias cerebrales posteriores, procedentes de la arteria basilar, se encuentran anteriores al origen aparente del nervio oculomotor, punto en el que se anastomosan con las arterias comunicantes posteriores 1.
En la porción anterior del círculo arterial se encuentran las arterias carótidas internas, las cuales ingresan a la cavidad craneal a la altura del extremo anterior del seno cavernoso, medialmente a las apófisis clinoides anteriores 4. Se ubican laterales al quiasma óptico, y en ese punto dan origen a las arterias cerebrales anteriores y a las arterias cerebrales medias.
Las ACA se dirigen en dirección anterior y medial, pasan superiores a los nervios ópticos y, en la porción anterior al quiasma, se anastomosan a través de la AComA. Esta arteria va a ser el extremo anterior del círculo arterial, y después de dicha anastomosis las ACA continúan a través del surco interhemisférico. Dicha porción se denomina poscomunicante, la cual da ramas corticales, callosas y perforantes.
La ACA avanza en dirección lateral y cruza la sustancia perforada anterior, para introducirse en el surco lateral, a través del cual avanza sobre el lóbulo de la ínsula (4). Tradicionalmente, se ha descrito que la función de esta red anastomótica es la circulación colateral, en caso de que se interrumpa el flujo sanguíneo en alguna arteria; sin embargo, estudios recientes le atribuyen la importante función de limitar la presión sistólica máxima propagada, es decir, disipar energía 3.
Diversos estudios han mostrado variaciones anatómicas de dicha configuración tanto en material cadavérico como en imágenes diagnósticas, que han descrito la presencia de variantes anatómicas entre un 38 %% y un 60 %% 5-8. También se ha descrito la relación de dichas variantes con diversas patologías como aneurismas, rupturas aneurismáticas, infartos cerebrales por procedimientos endovasculares 9-11 o, incluso, el impacto en la capacidad de compensación en los ataques cerebrovasculares isquémicos 12. Por otra parte, la presencia de variantes anatómicas es importante en la realización de procedimientos como el test de Wada, entre otros procedimientos endovasculares 13,14.
La bibliografía nacional no cuenta con estudios que caractericen la aparición de estas variantes anatómicas en la población colombiana, por lo que se considera pertinente dicha caracterización, con el fin de utilizarla en escenarios clínicos de la práctica diaria de la neurología, la neurocirugía, la radiología intervencionista, entre otros.
Materiales y métodos
Se realizó un estudio descriptivo con un muestreo por conveniencia. Se revisaron 50 encéfalos de población colombiana adulta de género indeterminado, pertenecientes al anfiteatro de la Universidad de Ciencias Aplicadas y Ambientales, año 2018, donados por el Instituto de Medicina Legal y Ciencias Forenses con fines de docencia e investigación. Estos fueron extraídos de la bóveda craneal con técnica de necropsia y, posteriormente, fijados en solución de formaldehído al 5 %% durante 2 meses. Como criterios de elegibilidad era necesario que los encéfalos no presentaran patologías vasculares o cerebrales y que tuvieran intactas y preservadas las estructuras vasculares del círculo arterial. Fueron excluidos aquellos encéfalos que no cumplieran con las características descritas.
De los encéfalos revisados, 24 cumplieron con los criterios de inclusión. En estos se midieron diámetro y longitud de cada uno de los vasos que componen el círculo arterial. Las medidas se tomaron con un calibrador-pie de rey digital con precisión de 0.1 mm. También se describieron las variaciones anatómicas encontradas tanto en número como en origen y características. Con una cámara de un celular de 13.0 megapíxeles se fotografiaron los especímenes. Por último, se analizó y se registró la información obtenida en el programa Microsoft Excel® 2013 y se procesaron los datos estadísticos en el programa SPSS versión 21.
Resultados
Variaciones anatómicas
El 29.1 %% de los encéfalos evidenció variaciones anatómicas vasculares, lo que corresponde a siete encéfalos. Estos se distribuyeron de la siguiente manera: tres (12.5 %%) presentaron ACA ácigos (figura 1); uno (4.1 %), doble ACA en el segmento A1; otro (4.1 %%), triple ACA en el segmento A2, por persistencia de la arteria callosa media 15 y doble arteria comunicante anterior (figura 2) y triple ACA segmento A2 derecho (figura 3); uno (4.1 °/o), agenesia de la AComP derecha, y uno (4.1 %%), agenesia de la AComP izquierda.
1) Arteria basilar; 2) arteria cerebral posterior izquierda; 3) arteria cerebral posterior derecha; 4) arteria comunicante posterior izquierda; 5) arteria comunicante posterior derecha; 5) arteria carótida interna izquierda; 6) arteria carótida interna derecha; 7) arteria cerebral media izquierda; 8) arteria cerebral media derecha; 9) ACA segmento A1 izquierdo; 10) ACA segmento A1 derecho; 11) ACA ácigos.
1) arteria basilar; 2) arteria cerebral posterior izquierda; 3) arteria cerebral posterior derecha; 4) arteria comunicante posterior izquierda; 5) arteria comunicante posterior derecha; 6) arteria carótida interna izquierda; 7) arteria carótida interna derecha; 8) arteria cerebral media izquierda; 9) arteria cerebral media derecha; 10) ACA segmento A1 izquierdo; 11) ACA segmento A1 derecho; 12) doble arteria comunicante anterior; 13) ACA segmento A2 izquierdo; 14) triple ACA segmento A2 derecho.
1) ACA segmento A1 izquierdo; 2) ACA segmento A1 derecho; 3) doble A comunicante anterior; 4) ACA segmento A2 izquierdo; 5) ACA segmento A2 derecho; 6) Triple ACA segmento A2 derecho.
Variaciones antropométricas
En siete encéfalos hubo variación (29.1 %): tres encéfalos mostraron hipoplasia de la AComP derecha (12.5 °/o); tres encéfalos presentaron hipoplasia de la AComP izquierda (12.5 °/o), y, por último, un encéfalo tuvo hipoplasia bilateral de la AComP (4.1 %).
Morfometría
Arteria cerebral posterior
La ACP derecha tuvo un diámetro mínimo de 0.7 mm, y uno máximo de 2.8 mm, con una media de 1.89 mm, una moda de 1.02 mm y una mediana de 1.3 mm. La ACP izquierda también tuvo un diámetro mínimo de 0.7 mm, con un diámetro máximo de 2.5 mm, con una media de 1.90 mm, una moda de 1.0 mm y una mediana de 1.1 mm.
La longitud de la ACP derecha presentó un rango entre 4.5 y 11.2 mm, con una media de 6.41 mm, una moda de 5.1 mm y una mediana de 5.4 mm, y para la ACP izquierda se presentó un rango entre 4.8 y 11.6 mm con una media de 6.72 mm, una moda de 5.2 mm y una mediana de 5.7 mm.
La AComP derecha presentó un diámetro entre 0.6 y 2.4 mm, con una media de 1.59 mm, una moda de 0.8 mm y una mediana de 1.2 mm. La AComP izquierda tuvo un diámetro entre 0.6 y 2.5 mm, con un media de 1.62 mm, una moda de 0.9 mm y una mediana de 1.3 mm.
Con respecto a la longitud, al lado derecho se encontró un rango entre 6.6 y 13.8 mm, con una media de 10.02 mm, una moda de 1.1 mm y una mediana de 0.8 mm. Al lado izquierdo la longitud mínima fue de 4.9 mm, y la máxima, de 13.5 mm, con una media de 9.97 mm, una moda de 6.3 mm y una mediana de 7.1 mm.
Arteria carótida interna
La ACI tuvo al lado derecho un diámetro mínimo de 1.5 mm y un máximo de 3.5 mm, con una media de 2.66 mm, una moda de 1.9 mm y una mediana de 2.1 mm. El diámetro mínimo al lado izquierdo fue igual que al derecho de 1.5 mm, con un máximo de 3.3 mm y una media de 2.74 mm, una moda 1.8 mm y una mediana de 1.9 mm.
Arteria cerebral anterior (segmento A1)
En el segmento A1 se evidenció un rango de diámetros de la ACA derecha entre 1.0 y 2.8 mm, con una media de 2.29 mm, una moda de 1.8 mm y una mediana de 1.9 mm; mientras que en la izquierda, el rango de diámetro fue entre 1.4 y 2.7 mm, con una media de 2.33 mm, una moda de 1.5 mm y una mediana de 1.6 mm.
La longitud de este segmento al lado derecho se encontró entre 8.7 y 14.9 mm, con una media de 11.79 mm, una moda de 8.9 mm y una mediana de 9.0 mm. En el lado izquierdo, las longitudes medidas se encontraron entre 8.3 mm y 14.3 mm, con una media de 11.20 mm, una moda de 8.7 mm y una mediana de 8.8 mm.
Arteria cerebral anterior (segmento A2)
La media del diámetro de la ACA en el segmento A2 fue, a la derecha, de 1.98 mm y, a la izquierda, de 2.21 mm, para los vasos existentes, ya que se encontraron algunas variantes como arteria ácigos. La longitud de este segmento es simétrica, por lo que la media encontrada es igual tanto para los vasos derechos como para los izquierdos, igual a 69.63 mm.
Arteria comunicante anterior
La AComA presentó una media en su diámetro de 1.75 mm, una moda de 1.8 mm y una mediana de 1.9 mm, y una longitud con una media de 3.13 mm, una moda de 1.7 mm y una mediana de 1.9 mm. Estos datos excluyen 3 encéfalos que no presentaban esta estructura vascular, debido a la presencia de ACA ácigos.
Discusión
En el presente estudio se encontraron variaciones anatómicas en el 29.1 % de los círculos arteriales cerebrales revisados, con un 70.9 % de círculos arteriales de configuración clásica. Esta cifra es inferior a lo encontrado en diversos estudios: Reynoso et al. describieron variaciones en el 38.7 % en una muestra de imágenes diagnósticas de 240 encéfalos 16, Hernández-Luna et al. mostraron, en 602 resonancias magnéticas, un 42 % de personas con variaciones anatómicas (n = 253) 7; mientras que Martínez et al., en una revisión amplia de la bibliografía, mostraron la presencia de variaciones de entre el 38 % y el 80 % 5.
Las variaciones anatómicas más encontradas en este trabajo corresponden a la circulación anterior (n = 5); mientras que solo dos corresponden a la circulación posterior. Esto difiere de lo hallado por otros autores, quienes reportan predominio de variaciones anatómicas del segmento posterior del círculo arterial 2,7.
El hallazgo de la asociación de triple ACA anterior en su segmento A2, por persistencia de la arteria callosa media, y doble AComA no se encuentra en la literatura, por lo que reviste importancia en el presente trabajo.
Llama la atención la distribución de las variantes anatómicas, que en el presente estudio es más frecuente la ACA ácigos; mientras que esta se clasifica como poco frecuente en otros estudios 16. Este hallazgo adquiere importancia, ya que esta variación se ha asociado con alta presencia de aneurismas 17-20. Otros estudios reportan como variante anatómica más frecuente de la circulación anterior la presencia de ACA supernumerarias 21, hallazgo que en la serie detallada se registró en un único caso.
Con respecto al análisis biométrico, los diámetros de la ACP se encuentran dentro de lo descrito por Forero Porras, quien reportó diámetros derechos entre 0.74 y 3.62 mm e izquierdos entre 1.47 y 3.22 mm, y longitudes derechas entre 3.18 y 9.06 derechas, e izquierdas entre 3.68 y 10.4 mm 22.
Los diámetros de la AComP encontrados en este trabajo, de 0.6 a 2.5 mm, son similares a los reportados por Forero Porras de 0.46 a 2.52 mm 22. Las longitudes de los vasos indicadas por este autor tuvieron diferencias marcadas respecto a las del presente trabajo, al igual que una variabilidad significativa, con valor mínimo de 7.26 y uno máximo de 21.16 mm 22.
En este trabajo, la ACI presentó promedios de 2.66 y 2.74 mm para los lados derecho e izquierdo, respectivamente, menores que los informados por Mandiola et al., quienes encontraron un diámetro derecho de 3.84 mm y un diámetro izquierdo de 3.96 mm 23. Y también inferiores a los documentados por Karatas et al. para quienes el diámetro promedio derecho es de 3.55 mm y el izquierdo es de 3.45 mm 2.
La AComA presentó un diámetro promedio de 1.75 mm, lo que se relaciona con lo reportado por Mandiola et al., quienes encontraron un diámetro promedio de 1.68 mm (21); sin embargo, es inferior al de Forero Porras, quien halló un diámetro promedio de 1.96 mm 22.
En su porción precomunicante, el diámetro promedio derecho de la ACA fue de 2.29 mm y al lado izquierdo fue de 2.33 mm. Estos se relacionan con lo reportado por Mandiola et al., quienes documentaron un diámetro promedio derecho de 2.37 y uno izquierdo de 2.42 mm, lo cual se configura como una diferencia bilateral de 0.9 mm con el presente trabajo 21,23. Forero Porras documentó un diámetro promedio derecho de 2.21 mm y uno izquierdo de 2.26 mm, lo que muestra una diferencia de 0.8 mm al lado derecho y de 0.7 mm al lado izquierdo 22. Llama la atención la diferencia significativa encontrada con Karatas et al.: un diámetro derecho promedio de 1.87 mm y uno izquierdo de 1.96 mm, marcadamente inferiores con respecto a los demás estudios 2.
La longitud promedio del segmento precomunicante de la ACA fue de 11.79 mm al lado derecho y de 11.20 mm al lado izquierdo, valores inferiores a los reportados por otros autores con diferencias mayores en todos los casos a 1 mm 2,21-23.
El segmento poscomunicante de la ACA evidenció un diámetro promedio derecho de 1.98 mm, y uno izquierdo, de 2.21 mm, significativamente inferiores a los de Forero Porras, quien encontró un diámetro derecho de 2.54 mm y uno izquierdo de 2.43 mm 22 (tabla 1).
ACF | ACoP | ACI | ACA A1 | ACA A2 | ACoA | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Estudio | País | Tamaño de la muestra | Ø derecho (mm) | Ø izquierdo (mm) | Ø derecho (mm) | Ø izquierdo (mm) | Ø derecho (mm) | Ø izquierdo (mm) | Ø derecho (mm) | Ø izquierdo (mm) | Ø derecho (mm) | Ø izquierdo (mm) | Ø (mm) |
Karatas et al. (2) | Turquía | 100 | 3.55 | 3.45 | 1.87 | 1.96 | |||||||
Mandiola et al. (23) | Chile | 36 | 3.84 | 3.96 | 2.37 | 2.42 | |||||||
Forero Porras (22) | Colombia | 35 | 2.15 | 2.16 | 1.2 | 1.11 | 2.21 | 2.26 | 2.54 | 2.43 | 1.96 | ||
Mandiola et al. (21) | Chile | 36 | 2.39 | 2.46 | 1.68 | ||||||||
Estudio actual | Colombia | 24 | 1.89 | 1.9 | 1.59 | 1.62 | 2.66 | 2.74 | 2.29 | 2.33 | 1.98 | 2.21 | 1.75 |
En cuanto a las variaciones antropométricas, se encontró hipoplasia de la AComP unilateral en 6 casos: 3 izquierdas y 3 derechas, lo que representa un hallazgo del 25 %, y en un caso, bilateral (4.1 %), y según la clasificación de Lazorthes et al., las variaciones encontradas corresponden a variaciones tipo 4: hipoplasia unilateral de ACoP, y tipo 6: hipoplasia bilateral de ACoP 24.
Estos hallazgos se corresponden con los de Forero Porras, quien documentó mayor frecuencia en la presentación unilateral, en un rango entre el 20 % y el 26 %, y bilateral, del 6 % 22. Difiere de Karatas et al., quienes encontraron hipoplasia en el 60 % de los encéfalos adultos 2. Boleaga-Durán et al. reportaron un 40.2 % de hipoplasias en estas estructuras vasculares en una muestra de 412 resonancias magnéticas con un discreto predominio en el lado izquierdo; 12.3 % (n = 51) vs. 11.8 % al lado derecho 6, lo cual evidenció una distribución similar a la de este estudio. Por otra parte, difiere los hallazgos de De Silva et al., para quienes hubo un mayor número de variaciones antropométricas tipo 6 (23 %) con respecto a variaciones tipo 4 (11.5 %) 13.
La agenesia de la AComP se presentó tanto en un caso para el lado derecho como en un caso para el lado izquierdo. Esto representa agenesia de cada una de estas arterias en un 4.1 %, similar a lo encontrado por Forero Porras, con un 6.5 °/o de agenesia de la AComP izquierda y un 4.5 % de la AComP derecha 22.
El número de variaciones anatómicas halladas en el presente estudio es del 29.1 %%, inferior a lo documentado en la literatura sobre el tema. Hubo predominancia de las variaciones de la circulación anterior. La más frecuente es la fusión de las ACA, que forman la arteria ácigos, hallazgo importante ya que se ha relacionado con la aparición de aneurismas y, con menor frecuencia, es reportado en estudios internacionales.
Se informa la aparición de triple ACA, por persistencia de la arteria callosa media asociada a doble ACoA. Este hallazgo no fue encontrado en la literatura revisada. Las medidas antropométricas de las arterias cerebrales se asocian con lo reportado en la literatura: el promedio de diámetro de la ACA A1 está dentro de lo documentado, la ACP y la ACA A2 evidenciaron promedios discretamente inferiores a los encontrados en la literatura, las AComP tuvieron promedios discretamente superiores y la mayor diferencia encontrada fue en la ACI, la cual presenta promedios de diámetros inferiores a los mostrados por otros autores, con diferencias mayores a 0.7 mm.
La hipoplasia de las AComP fue la variación antropométrica más hallada. Se presentó en el 25 %% de los encéfalos, el 12.5 %% derechas y el 12.5 %% izquierdas. Esto, sumado a la presencia de un caso (4.1 %%) de hipoplasia bilateral y al hallazgo de agenesia de las AComP en dos casos, una agenesia derecha y una agenesia izquierda, refuerza los datos reportados en la literatura de variaciones en estas arterias.