El polígono de Willis es una intrincada red arterial anastomótica situada en la base del cerebro, cuya función primordial es asegurar una circulación colateral cerebral y cerebelosa eficiente. Este sistema protege al cerebro de la isquemia, los ataques isquémicos transitorios y los accidentes cerebrovasculares. Aunque la configuración anatómica clásica se describe como simétrica y completa, solo aproximadamente el 50 % de los cerebros sanos presentan esta morfología ideal. El otro 50 % de los cerebros sanos y hasta el 80 % de los cerebros disfuncionales exhiben variantes anatómicas.
Las variaciones en la morfología del polígono de Willis no son idénticas en todos los individuos; las asimetrías y las hipoplasias de sus segmentos son comunes. El deterioro de la perfusión colateral debido a estas variantes puede contribuir al desarrollo de diversas complicaciones, incluyendo infartos cerebrales, migraña, enfermedades psiquiátricas y complicaciones quirúrgicas vasculares y neurológicas. Comprender estas variaciones es crucial para el diagnóstico y manejo de patologías cerebrovasculares, como los aneurismas intracraneales y las malformaciones arteriovenosas (MAV).
El Concepto de Tipo Fetal y la Circulación Fetal Persistente
Dentro de las múltiples variaciones anatómicas del polígono de Willis, se distingue una forma particular denominada "tipo fetal". En un polígono "ideal" (conocido como Polígono ideal de Padget), todos los elementos constitutivos, tanto las arterias comunicantes como las arterias cerebrales, poseen un calibre uniforme. Sin embargo, en el tipo fetal, todos los elementos son relativamente hipoplásicos.
Un aspecto clave de la variante fetal se relaciona con la circulación fetal persistente, la cual implica la dominancia de un pilar carotídeo que extiende su territorio funcional. Esto puede ocurrir en dirección caudal, anexando la Arteria Cerebral Posterior (ACP) mediante una Arteria Comunicante Posterior (ACoP) suficiente, dominando así el pilar basilar. Este fenómeno se conoce como "dominancia posterior". Este tipo de configuración funcional puede extenderse también en dirección craneal (dominancia anterior) o en ambas direcciones (dominancia bipolar), configurando así los conceptos de "pilar dominante" y "pilar no dominante".
Metodología de Estudios sobre Variantes Anatómicas y Malformaciones Cerebrovasculares
Para determinar la prevalencia de las variantes anatómicas del polígono de Willis y su posible asociación con malformaciones cerebrovasculares, se han realizado estudios descriptivos, observacionales y transversales en población mexicana. Un estudio llevado a cabo en un hospital de tercer nivel incluyó a pacientes de cualquier edad y sexo con historial clínico completo y un estudio de angiotomografía (angio-TAC) de cráneo. Se excluyeron aquellos con estudios incompletos o datos faltantes. La información fue tratada con la máxima confidencialidad y utilizada exclusivamente con fines de investigación. Para el análisis estadístico, se empleó estadística descriptiva y el coeficiente Phi para evaluar la correlación entre las malformaciones cerebrovasculares y las variantes anatómicas, considerando significativa una p ≤ 0,05.
Adicionalmente, se realizó un estudio descriptivo, retrospectivo y transversal en un hospital de tercer nivel del Instituto Mexicano del Seguro Social en Puebla. Se revisaron expedientes de pacientes con angio-TC concluyente, interpretados por especialistas en imagenología y neuroimagen, utilizando el programa PACS (Picture Archiving and Communication System). Este estudio fue aprobado por el Comité de Investigación en Salud del Instituto Mexicano del Seguro Social.
La angio-TC ha demostrado ser una herramienta diagnóstica valiosa, presentando una sensibilidad del 98 % y una especificidad cercana al 100 % en el diagnóstico de aneurismas. También posee una sensibilidad del 90 % en la detección de malformaciones arteriovenosas, con mayor precisión en lesiones de gran tamaño (>3 cm) y menor en lesiones pequeñas (<1 cm). Para fístulas arteriovenosas, la sensibilidad es del 88 % y la especificidad del 100 %, aunque carece de resolución temporal para la dinámica del flujo.
Hallazgos y Prevalencia de Variantes Anatómicas
En uno de los estudios realizados con una muestra de 97 pacientes (edad media 50,19 años; 67 % mujeres, 33 % hombres), se encontraron hallazgos significativos:
- Solo 40 pacientes (41,2 %) presentaron variantes anatómicas del polígono de Willis.
- 61 pacientes (62,9 %) exhibieron malformaciones cerebrovasculares.
- La variante vascular más frecuente fue la hipoplasia, presente en 25 casos (62,5 % de las variantes).
- La indicación más común para la angio-TC fue la sospecha de aneurismas en 36 pacientes (37,1 %).
En el estudio retrospectivo, de 111 expedientes revisados, 97 cumplieron los criterios de selección. Las comorbilidades más frecuentes incluyeron hipertensión arterial sistémica (64,18 %), epilepsia (19,4 %) y diabetes tipo 2 (15 %). Las indicaciones para la angio-TC fueron:
- Sospecha de aneurismas: 36 pacientes (37,1 %)
- Hemorragia intraparenquimatosa: 16 (16,5 %)
- Hemorragia subaracnoidea: 14 (14,3 %)
- Malformaciones arteriovenosas (MAV): 10 (10,3 %)
- Epilepsia: 2 (2,1 %)
- Otras causas (patologías tumorales, hemangiomas, glomus, angiosclerosis): 4 (4,4 %)
Prevalencia de la Circulación Fetal Persistente y Otras Variantes
Se identificaron variantes anatómicas de la circulación intracraneal en 40 (41,2 %) pacientes. La circulación anterior fue la más comprometida, con el segmento A1 siendo el más afectado por la hipoplasia. Específicamente, se reportó:
- 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 %)
- Arteria trigémina persistente: 1 (1,03 %)
Los aneurismas intracraneales fueron el hallazgo más frecuente en los estudios de angio-TC cerebral, afectando al 45,3 % de los pacientes. De estos, solo el 36 % presentó algún tipo de variante anatómica de la circulación intracraneal. El sitio más prevalente de presentación del aneurisma fue la arteria carótida interna, especialmente en su segmento C7, lo que podría estar asociado a un mayor estrés hemodinámico debido a su bifurcación. Otras malformaciones vasculares, como drenajes anómalos, dilataciones venosas, angioma cavernoso y fístula carótido-cavernosa, representaron conjuntamente el 6,1 % de los casos.
Análisis del Complejo de la Arteria Comunicante Anterior (ACoA)
El complejo de la arteria comunicante anterior (ACoA) es conocido por su gran variabilidad anatómica y por ser el sitio más frecuente (30-38 % del total) de formación de aneurismas cerebrales. Esta alta incidencia se atribuye a los fenómenos hemodinámicos que ocurren en este punto de competencia de flujos sanguíneos de diferentes "pilares carotídeos", generando estrés en las paredes arteriales.
Un estudio retrospectivo de 58 casos analizó las variantes anatómicas y hemodinámicas del complejo ACoA en pacientes con aneurismas. Se observó isodominancia hemodinámica de A1 en 11 casos (18,9 %), mientras que la dominancia (derecha o izquierda) se presentó en 47 casos (80,9 %). La hipoplasia de uno de los segmentos A1 se encontró en el 46,5 % de los casos (19 en el lado derecho y 8 en el izquierdo), lo que coincide con series angiográficas que reportan esta variante en un 40-80 % de los pacientes con aneurismas.
En cuanto a otras variantes de la ACoA, se observó duplicación en un 1,7 % de los casos y aplasia en otro 1,7 %. La arteria de Heubner se originó a nivel de A2 en el 39 % de los casos y a nivel de la unión de A1 con la ACoA en el 30 %.
POLÍGONO DE WILLIS (Generalidades) ✅
Génesis de Aneurismas y Factores de Riesgo
Los aneurismas arteriales son dilataciones localizadas de la pared vascular. Su prevalencia real es variable, estimándose entre el 1 % y el 6 % en estudios post mortem. La principal manifestación clínica de los aneurismas cerebrales es la hemorragia subaracnoidea, cuya incidencia es de aproximadamente 10-15 casos por cada 100.000 habitantes al año, con una edad pico de presentación entre los 40 y 50 años. También pueden descubrirse incidentalmente o por efecto de masa o embolia distal.
El impacto del flujo del segmento A1 dominante contra la pared arterial es considerado uno de los factores desencadenantes en la formación de aneurismas en el complejo ACoA, especialmente cuando existen asimetrías significativas como la hipoplasia de un segmento A1. La hipoplasia es la única variante anatómica que ha mostrado una correlación con la presencia de aneurismas del complejo de la ACoA. En contraste, los aneurismas de la ACoA propiamente dicha se observan principalmente en casos de isodominancia, donde el choque de ambos flujos genera turbulencia a nivel de esta arteria.
Discusión y Perspectivas
Las pacientes de sexo femenino presentaron con mayor frecuencia patología intracraneal, y 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, siendo la hipoplasia de una o varias de sus estructuras vasculares la variante de normalidad más frecuente. Los elementos de la circulación anterior fueron los más afectados por estas variantes.
La baja prevalencia de las variantes anatómicas vasculares y la heterogeneidad de las características clínicas observadas pueden explicar la limitada significancia estadística obtenida en algunos estudios, lo que restringe la detección de asociaciones claras. Otros factores incluyen la complejidad fisiopatológica de estas entidades clínicas y el hecho de que muchas de ellas se identifican como hallazgos incidentales. Hasta el momento, en México, no se han reportado estudios que identifiquen una asociación clara entre las variantes del polígono de Willis, las condiciones clínicas analizadas y las alteraciones vasculares estructurales.