一、Willis環(huán)的發(fā)現(xiàn)托馬斯.威利斯（Thomas Willis，1621–1675）是17世紀英國著名的神經(jīng)解剖學家，寫有多部醫(yī)學著作，其中最著名的是1664年出版的《大腦解剖》，對后來大腦和神經(jīng)科學的研究影響深遠，在出版后近二百多年的時間中一直被視為權(quán)威著作。書中描述的大腦解剖學結(jié)構(gòu)非常準確，圖譜堪稱完美，他本人也因此被認為是臨床神經(jīng)科學的創(chuàng)立者。他之所以選擇大腦解剖的研究，是因為他認為通過解剖可以了解靈魂。大腦解剖起，神經(jīng)科學興。
他將腦神經(jīng)分為10對，前6對的研究成果沿用至今。他后期發(fā)現(xiàn)偏頭痛常常始于神經(jīng)末梢的抽搐，基于這一點他提出血管學假說，即認為是血管舒張刺激神經(jīng)造成了頭痛。但這些成就均不及他對大腦基底部環(huán)狀血管結(jié)構(gòu)的詳細描述，就是現(xiàn)在所說的“大腦動脈環(huán)”，是以威利斯的名字命名的，稱為 Willis 環(huán)（The Circle of Willis），他不是第一次描述，但他的描述是最準確的。威利斯在發(fā)現(xiàn)大腦動脈環(huán)后，不僅給出了準確的解剖圖譜，而且對其功能也進行了深入討論，故以他的名字命名也恰如其分。人們現(xiàn)在通過Willis環(huán)記住了威利斯，這也正是Willis環(huán)重要性的體現(xiàn)。Willis環(huán)是腦內(nèi)最耀眼的環(huán)，最重要的環(huán)。
二、Willis環(huán)，形如五環(huán)生活中圓形、環(huán)狀的東西有很多，我們的大腦是圓的，現(xiàn)在你還知道，其實大腦里面有最著名的Willis環(huán)，它就像閃亮紅星一樣，散散發(fā)光，特別耀眼。 Willis環(huán)，又被稱為大腦動脈環(huán)，是指供應腦組織的動脈在腦底形成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。 它是顱內(nèi)最重要的側(cè)支循環(huán)途徑，將雙側(cè)大腦半球和前、后循環(huán)聯(lián)系起來。 由雙側(cè)大腦前動脈始段、雙側(cè)頸內(nèi)動脈末端、兩側(cè)大腦后動脈及前、后交通動脈連通而成。 生理意義 Willis環(huán)可以對供應腦組織的動脈進行血液調(diào)配，防止腦血液循環(huán)的過?；虿蛔?。Willis環(huán)可以減弱頸內(nèi)動脈系統(tǒng)和椎基底動脈系統(tǒng)內(nèi)壓力和流量的正常瞬時差異。當組成Willis環(huán)的某一動脈或某一部分出現(xiàn)阻塞或者狹窄，如動脈粥樣硬化、血栓栓塞，可以通過調(diào)節(jié)其他血管的血流量彌補缺少的部分，提供灌注的替代途徑，保證腦的血流灌注，避免出現(xiàn)缺血癥狀，維持腦的營養(yǎng)和機能活動。
三、Willis環(huán)的變異Willis環(huán)的結(jié)構(gòu)變異率較高。在一項對1413個大腦的解剖研究中，只有34.5%的對象擁有經(jīng)典的Willis環(huán)解剖結(jié)構(gòu)，而大多數(shù)個體可見變異的Willis環(huán)（缺如或發(fā)育不全）。 Willis 環(huán)的變異包括其組成血管的缺如以及直徑的變化，血管直徑＜1 mm 定義為發(fā)育不良。解剖變異可分為兩大類：1、前循環(huán)變異，前交通動脈變成一條大血管，而單一一條頸內(nèi)動脈供應兩條大腦前動脈。2、后循環(huán)變異，大腦后動脈近端部分狹窄，而其同側(cè)后交通動脈增大，使得頸內(nèi)動脈供應后腦組織。 Willis環(huán)變異的發(fā)生率 相對于西方國家人群，中國人群的Willis環(huán)結(jié)構(gòu)變異率較高，且后循環(huán)變異率遠遠高于前循環(huán)。對中國170名健康成年人進行的一項CTA研究顯示，Willis環(huán)的結(jié)構(gòu)變異率為73%，其中前循環(huán)變異率為14%，后循環(huán)變異率為59%。A1段發(fā)育不全或缺失在性別上有顯著差異（男性對女性：9.8%對18.8%），尤其是右側(cè)A1（男性對女性：5.9%對16.4%）。男性比女性更常見雙側(cè)后交通動脈發(fā)育不全或缺失（58.2%對45.3%），單側(cè)胚胎型大腦后動脈多見于女性比男性（17.2%對8.5%）。 國際上則主要采用deRooij等在2009年提出的分類方法。該種分型從整體出發(fā)，將前后循環(huán)是否完整體現(xiàn)出來，還體現(xiàn)了個體變異和發(fā)育方面的信息。 Ⅰ型：Willis環(huán)各組成血管均存在，且直徑均>0.8mm，即Willis環(huán)完整型； Ⅱ型：一側(cè)A1直徑小于對側(cè)33%，即A1發(fā)育不對稱型； Ⅲ型：一側(cè)或雙側(cè)PCoA直徑<0.8mm，即PCoA發(fā)育不全型； Ⅳ型：胚胎型大腦后動脈，后交通動脈管徑大于同側(cè)大腦后動脈的P1段，或同側(cè)大腦后動脈P1段纖細、缺如。
四、Willis環(huán)與缺血性卒中大腦側(cè)支循環(huán)分為一級側(cè)支循環(huán)、二級側(cè)支循環(huán)和三級側(cè)支循環(huán)。而作為一級側(cè)支循環(huán)的Willis環(huán)是主要的側(cè)支循環(huán)，也是最重要的。 Willis環(huán)變異與腦缺血的發(fā)生密切相關。單側(cè)頸內(nèi)動脈閉塞時，Willis環(huán)不完整會使腦梗死風險增高1/6；如合并對側(cè)頸內(nèi)動脈閉塞，則腦梗死風險增高3倍以上。Willis環(huán)前交通動脈變異與腦梗死的發(fā)生有密切相關性，是腦梗死的危險因素。 一項研究納入了卒中患者，分析了胚胎型大腦后動脈與卒中病因的關系，結(jié)果顯示近一半存在完全性胚胎型大腦后動脈的卒中患者病因為大動脈病變性病因(40.0%, 20/50) ，而部分性胚胎型大腦后動脈的卒中患者僅為31.3% (25/80)，無變異的為24% (97/404)；完全性胚胎型大腦后動脈的卒中患者以小血管病變?yōu)椴∫虻谋壤黠@低于部分性胚胎型大腦后動脈的卒中患者(23.8%, 19/80)和無變異的患者（21.8%, 88/404)，僅為12%。因此，Willis環(huán)變異與卒中的關系非常密切，應該關注。 側(cè)支循環(huán)與急性缺血性卒中的預后、溶栓與機械取栓良好預后也存在明確關系，Willis環(huán)變異也與AIS的預后有關。
五、Willis環(huán)與顱內(nèi)動脈瘤從顱內(nèi)動脈瘤的好發(fā)部位來看，其多發(fā)生在腦動脈分支、分叉或急劇轉(zhuǎn)彎處及其臨近區(qū)域，其中以Willis環(huán)區(qū)域最為常見，后交通動脈和頸內(nèi)動脈交界處、前交通動脈和大腦前動脈的連接處是動脈瘤的好發(fā)部位。 Willis環(huán)變異是顱內(nèi)動脈瘤發(fā)生的危險因素之一。前、后交通動脈是Willis環(huán)中最常發(fā)生變異的區(qū)域，也是顱內(nèi)動脈瘤的最高發(fā)區(qū)域。Willis環(huán)結(jié)構(gòu)畸形，如前循環(huán)的不對稱性，通過產(chǎn)生血管內(nèi)血流動力學的局部改變，可能為動脈瘤的發(fā)展提供力學基礎。Willis環(huán)變異通常與動脈瘤破裂有關，因此Willis環(huán)變異的存在是患者選擇預防性動脈瘤治療的重要參考指標。 （1）前循環(huán)變異對血流動力學的影響：若單側(cè)A1段動脈發(fā)育纖細或缺如，同側(cè)的頸內(nèi)動脈只供應同側(cè)大腦中動脈，而對側(cè)頸內(nèi)動脈則需供應該側(cè)大腦中動脈和雙側(cè)大腦前動脈，進而導致另一側(cè)A1段動脈的血流代償性增加，血管內(nèi)血流豐富，血管內(nèi)血液流速和管壁切應力增加，較易形成渦流。此外，血液會通過前交通動脈流向?qū)?cè)，血流在轉(zhuǎn)角處形成高血管壁剪切力。 （2）后循環(huán)變異對血流動力學的影響：在胚胎發(fā)育階段大腦后動脈是頸內(nèi)動脈的分支，成年后大腦后動脈P1段發(fā)育不良或缺如，則其血液供應來自于頸內(nèi)動脈，稱為胚胎型大腦后動脈。 當大腦后動脈由頸內(nèi)動脈通過后交通動脈供血時，來自于頸內(nèi)動脈的巨大血流沖擊力使同一側(cè)的后交通動脈起始處的血流加快，血管壁血管壁剪切力顯著增加，壓力增高導致血管分叉處出現(xiàn)湍流，長時間的過度牽拉和摩擦使血管壁變薄而發(fā)生損傷，這可以解釋臨床上胚胎型大腦后動脈常常伴隨后交通動脈瘤的現(xiàn)象。
六、Willis環(huán)變異的那些事Willis環(huán)的形態(tài)每個人都不一樣，它代表著上天賜給你的一份獨特個體。只有當你進行頭部CTA、MRA或DSA檢查時，腦內(nèi)五環(huán)才會呈現(xiàn)，表現(xiàn)出十足的個體性。Willis環(huán)的完整與變異，繽彩紛呈。Willis環(huán)的變異還可能與高血壓、腦白質(zhì)病變有關，還可能有很多我們都不知道的秘密。你的Willis環(huán)到底是哪一型？ Willis環(huán)的變異原因有哪些？ 對于Willis環(huán)變異的病因目前尚未完全闡明。一些研究顯示W(wǎng)illis環(huán)變異是遺傳因素所致，根據(jù)對顱內(nèi)動脈瘤家族進行的家庭研究顯示，后交通動脈的變異具有遺傳性，其他因素如母親先兆子癇，也會改變Willis環(huán)變異的發(fā)展；如早產(chǎn)會影響Willis環(huán)變異的形成。 面對變異，目前我們并不能改變，我們只能去適應。因為變異，發(fā)生卒中風險，以及發(fā)生中風后的嚴重程度均會改變，我們目前能做的是：如果Willis環(huán)變異（Willis環(huán)不完整），一級代償有限，則盡量做好健康防護，減少卒中發(fā)生風險；同時注意及時復查，警惕動脈瘤的出現(xiàn)及破裂風險。 參考文獻 [1] Vrselja Z, Brkic H, Mrdenovic S, et al. Function of circle of Willis[J]. J Cereb Blood Flow Metab, 2014; 34(4): 578-84. [2] Alpers B J, Berry R G,Paddison R M. Anatomical studies of the circle of Willis in normal brain[J]. AMA Arch Neurol Psychiatry, 1959; 81(4): 409-18. [3] Shaban A, Albright K C, Boehme A K, et al. Circle of Willis Variants: Fetal PCA[J]. Stroke Res Treat, 2013; 2013: 105937. [4] Sanchez M, Moomaw C, vander S, et al. Heritability of circle of Willis variations in families with intracranial aneurysms[J]. PLoS One, 2018; 13(1): e0191974. [5] Van ST, Hendrikse J, Biessels G J, et al. Completeness of the circle of Willis and risk of ischemic stroke in patients without cerebrovascular disease[J]. Neuroradiology, 2015; 57(12): 1247-51. [6]Jin Z , Dong W, Cai X.CTA Characteristics of the Circle of Willis and Intracranial Aneurysm in a Chinese Crowd with Family History of Stroke[J]..Biomed Res Int.2016:1743794. [7]尚瑋,周航,許友松,等.顱內(nèi)動脈瘤發(fā)生機制的研究進展[J].中國醫(yī)師進修雜志,2019,42(9):846-850. --- |
|
|
