# Cercle arterial cerebral

El cercle arterial cerebral (CAC), polígon de Willis o cercle arterial de la base del cervell és una anastomosi circulatòria múltiple que subministra sang al cervell i estructures circumdants. Porta el nom de Thomas Willis (1621-1675), un metge anglès. Està conformada per:
* 2 artèries cerebrals posteriors
* 2 artèries comunicants posteriors
* 2 artèries cerebrals anteriors
* 1 artèria comunicant anterior

## Neuroanatomia

Se situa a la fossa interpeduncular a la base de l'encèfal. Està format per les anastomosis entre dues artèries caròtides internes i dues artèries vertebrals. Les artèries comunicant anterior, cerebral anterior, comunicant posterior i cerebral posterior contribueixen a formar el polígon. El polígon de Willis (circle of Willis, segons la terminologia anglosaxona) permet que la sang que entra per les caròtides internes i el tronc basilar (vas resultant de la fusió de les dues artèries vertebrals) es distribueixi a qualsevol part de tots dos hemisferis cerebrals. Té la particularitat de permetre fluxos col·laterals que mantenen en certa manera la irrigació del cervell en cas d'oclusió d'alguna de les caròtides, minimitzant així els efectes de la isquèmia en determinats territoris encefàlics.
El metge londinenc Thomas Willis (1621-1675) no fou el primer en descriure aquesta estructura, però si en il·lustrar-la acuradament amb amplis comentaris en el seu llibre Cerebri Anatome (1664). Alguns dels dibuixos de la vasculatura de la base del cervell humà i oví que apareixen al llibre s'atribueixen a Christopher Wren. Willis va interpretar la funció del cercle arterial com un sistema de compensació en cas de manca de flux sanguini provinent de la caròtide interna o de la vertebral. Aquesta idea encara es considera vàlida.
Ara bé, dit plantejament implica que en condicions de normalitat el polígon de Willis és una estructura sense cap funció, una circumstància anatomo-fisiològica molt anòmala. A banda dels humans, un gran nombre d'animals que no acostumen a patir accidents vasculars cerebrals tenen estructures arterials similars amb independència de la seva estructura corporal o de la mida i pes del cervell. També, el efecte protector del cercle arterial en cas d'interrupció greu del flux hemàtic és limitat, existint moltes varietats d'artèries comunicants poc desenvolupades entre la població general. Per això, avui dia diferents grups d'investigadors creuen que la principal i més destacable funció del polígon de Willis és mantenir controlat en tot moment i de forma sincrònica el subministrament de sang al cervell dins d'uns determinats límits, actuant com un mecanisme d'absorció passiva dels canvis habituals de la pressió arterial (p. ex. els derivats de l'exercici físic) pel tal d'assegurar el bon funcionament arteriolar cerebral i l'integritat de la barrera hematoencefàlica.
Emprant angio-RM en 3D per obtenir una geometria arterial acurada i tècniques de disseny assistit per ordinador, s'han aconseguit crear simulacions numèriques dels patrons de conducta del flux sanguini en un CAC sa i complert.

## Variacions anatòmiques del cercle arterial cerebral

Les comunicacions vasculars existents dins del cercle arterial poden presentar importants diferències individuals:
* En un 40% dels casos, el cercle arterial està format per les artèries següents: comunicant anterior, cerebral anterior, cerebral mitjana, caròtide interna, comunicant posterior, cerebral posterior i basilar.
* En un 10% dels casos, les dues cerebrals anteriors s'originen respectivament d'una artèria caròtide interna.
* En un 10% dels casos, la comunicant posterior és feble en un costat o no existeix.
* En un 10% dels casos, la comunicant posterior és feble en els dos costats o no existeix.
* En un 10% dels casos, la comunicant posterior s'origina unilateralment de la caròtide interna.
* En un 5% dels casos, la cerebral posterior s'origina bilateralment de la caròtide interna.
* En un 1% dels casos manca la comunicant anterior.
La prevalença del cercle arterial considerat com a clàssic o típic pels anatomistes (erròniament anomenat "normal" a molts llibres de text) oscil·la entre el 4,6% i el 72.2%. Algunes de les raons d'aquesta gran divergència són la manca d'unanimitat en la nomenclatura i els diversos criteris utilitzats per definir i quantificar la hipoplàsia dels vasos que formen el CAC. Per avaluar morfomètricament dites diferències de forma senzilla s'ha proposat l'ús de programari de domini públic aplicat al processament d'imatges DICOM.
A banda d'aquestes variacions no derivades de cap patologia, algunes anomalies congènites cerebrals, com ara l'holoprosencefàlia o la colpocefàlia, poden comportar l'absència total o parcial del polígon de Willis. No ha estat demostrada, ara per ara, cap associació entre les nombroses variacions del CAC i un grup poblacional en particular.
Determinades configuracions del CAC poden ser un factor determinant poc habitual en el desenvolupament d'una dolicoectàsia intracerebral (una anomalia de les arteries del cervell), la qual és un element que s'associa a diversos tipus d'AVCs.
Models in vitro que reprodueixen l'hemodinàmica del CAC indiquen que l'absència de l'artèria comunicant posterior augmenta la possibilitat, en determinades circumstàncies, de patir un accident vascular cerebral.

## Patologia

La presència de plaques ateromatoses en el cercle arterial cerebral acostuma a ser moderada i la majoria d'elles tenen un caràcter estable, sense gaires canvis hemorràgics o de calcificació. En canvi, els aneurismes del polígon de Willis són molt freqüents. Un 85% de tots els aneurismes saculars intracranials es localitzen a les seves artèries, en especial a l'artèria comunicant anterior (35%). Un petit percentatge d'aneurismes en aquest vas té una mida gegant (≥2,5 cms de diàmetre) i un alt risc de ruptura en cas de no ser intervingut quirúrgicament. Alguns d'ells arriben a comprimir el quiasma òptic, produint diverses alteracions visuals progressives.
De vegades, variacions anatòmiques menors del polígon de Willis desenvolupades durant la vida fetal coincideixen a l'adultesa amb estenosis ateroembòliques de la caròtide i ocasionen un ictus cerebral particular. En aquesta línia, s'ha observat que les persones amb un grau important d'oclusió en l'artèria caròtide interna i un circuit col·lateral anterior no funcionant del CAC tenen un alt risc de sofrir un ictus isquèmic cerebral.

## Referències

* ↑ Entrada "cercle arterial cerebral" al TERMCAT
* ↑ Uston, Cagatay «Dr. Thomas Willis' Famous Eponym: The Circle of Willis». Turkish Journal of Medical Sciences, 34, 20-02-2004, pàg. 271–274. Arxivat de l'original el 2017-08-14 [Consulta: 16 juliol 2010].
* ↑ Schumacher, Schünke, Schulte, Voll & Wesker. Prometheus, Texto y Atlas de Anatomía. 2ª ed, 2010, Tom III. ISBN 978-84-7903-980-6 [Consulta: 28 gener 2015].
* ↑ Diccionario de Medicina Océano Mosby. Océano, 1994, p. 1051. ISBN 84-7555-074-6 [Consulta: 28 gener 2015].
* ↑ Meyer, A; Hierons, R «Observations on the history of the 'circle of Willis'» (en anglès). Med Hist, 1962 Abr; 6, pp: 119-130. PMC: 1034698. PMID: 14473085 [Consulta: 23 octubre 2017].
* ↑ Mamatha, H; D'Souza, AS; et al «Human cadaveric study of the morphology of the basilar artery» (en anglès). Singapore Med J, 2012 Nov; 53 (11), pp. 760-3. ISSN: 0037-5675. PMID: 23192505 [Consulta: 27 desembre 2015].
* ↑ Hendrikse J, Hartkamp MJ, Hillen B, Mali WP, et al «Collateral ability of the circle of Willis in patients with unilateral internal carotid artery occlusion: border zone infarcts and clinical symptoms» (en anglès). Stroke, 2001 Des 1; 32 (12), pp: 2768-2773. DOI: 10.1161/hs1201.099892. ISSN: 0039-2499. PMID: 11739971 [Consulta: 17 desembre 2017].
* ↑ O'Connor, JP «Thomas Willis and the background to Cerebri Anatome» (en anglès). J R Soc Med, 2003 Mar; 96 (3), pp: 139-143. PMC: 539424. PMID: 12612118 [Consulta: 23 octubre 2017].
* ↑ Arráez-Aybar LA, Navia-Álvarez P, Fuentes-Redondo T, Bueno-López JL «Thomas Willis, a pioneer in translational research in anatomy (on the 350th anniversary of Cerebri anatome)» (en anglès). J Anat, 2015 Mar; 226 (3), pp: 289-300. DOI: 10.1111/joa.12273. PMC: 4337668. PMID: 25688933 [Consulta: 17 desembre 2017].
* ↑ Vrselja Z, Brkic H, Mrdenovic S, Radic R, Curic G «Function of circle of Willis» (en anglès). J Cereb Blood Flow Metab, 2014 Abr; 34 (4), pp: 578–584. DOI: 10.1038/jcbfm.2014.7. PMC: 3982101. PMID: 24473483 [Consulta: 18 desembre 2017].
* ↑ Warnert EA, Hart EC, Hall JE, Murphy K, Wise RG «The major cerebral arteries proximal to the Circle of Willis contribute to cerebrovascular resistance in humans» (en anglès). J Cereb Blood Flow Metab, 2016 Ag; 36 (8), pp: 1384-1395. DOI: 10.1177/0271678X15617952. PMC: 4976750. PMID: 26661241 [Consulta: 18 desembre 2017].
* ↑ Razavi SE, Sahebjam R «Numerical Simulation of the blood flow behavior in the circle of Willis» (en anglès). Bioimpacts, 2014; 4 (2), pp: 89-94. DOI: 10.5681/bi.2014.008. PMC: 4097977. PMID: 25035852 [Consulta: 8 febrer 2018].
* ↑ Cui, Y; Xu, T; et al «Anatomic variations in the anterior circulation of the circle of Willis in cadaveric human brains» (en anglès). Int J Clin Exp Med, 2015 Sep 15; 8 (9), pp. 15005-10. PMID: 26628984 [Consulta: 27 desembre 2015].
* ↑ Gunnal, SA; Farooqui, MS; Wabale, RN «Anatomical variations of the circulus arteriosus in cadaveric human brains» (en anglès). Neurol Res Int, 2014; 2014: 687281. DOI: 10.1155/2014/687281. PMID: 26628984 [Consulta: 27 desembre 2015].
* ↑ Iqbal, S «A comprehensive study of the anatomical variations of the circle of willis in adult human brains» (en anglès). J Clin Diagn Res, 2013 Nov; 7 (11), pp. 2423-7. DOI: 10.7860/JCDR/2013/6580.3563. PMID: 24392362 [Consulta: 27 desembre 2015].
* ↑ Singh, R; Kannabathula, AB; Sunam, H; Deka, D «Anatomical variations of circle of Willis - a cadaveric study» (en anglès). Int Surg J, 2017 Abr; 4 (4), pp: 1249-1258. DOI: 10.18203/2349-2902.isj20171016. ISSN: 2349-2902 [Consulta: 26 desembre 2017].
* ↑ Ansari S, Dadmehr M, Eftekhar B, McConnell DJ, et al «A simple technique for morphological measurement of cerebral arterial circle variations using public domain software (Osiris)» (en anglès). Anat Cell Biol, 2011 Des; 44 (4), pp: 324-330. DOI: 10.5115/acb.2011.44.4.324. PMC: 3254886. PMID: 22254161 [Consulta: 17 desembre 2017].
* ↑ Arnold WH, Meiselbach V «3-D reconstruction of a human fetus with combined holoprosencephaly and cyclopia» (en anglès). Head Face Med, 2009 Jun 29; 5, pp: 14. DOI: 10.1186/1746-160X-5-14. PMC: 2709107. PMID: 19563629 [Consulta: 22 octubre 2017].
* ↑ Esenwa CC, Leaf DE «Colpocephaly in adults» (en anglès). BMJ Case Rep, 2013 Maig 22; 2013, pii: bcr2013009505. DOI: 10.1136/bcr-2013-009505. PMC: 3669935. PMID: 23704444 [Consulta: 22 octubre 2017].
* ↑ Jayakumar PN, Verghese R, Paul D «Absent circle of Willis with vascular pollarding in an adult with colpocephaly: A developmental perspective» (en anglès). Neuroradiol, 2015 Des; 28 (6), pp: 609-616. DOI: 10.1177/1971400915609876. PMC: 4757135. PMID: 26443299 [Consulta: 22 octubre 2017].
* ↑ Eftekhar B, Dadmehr M, Ansari S, Ghodsi M, et al «Are the distributions of variations of circle of Willis different in different populations? – Results of an anatomical study and review of literature» (en anglès). BMC Neurol, 2006 Jun 24; 6, pp: 22. DOI: 10.1186/1471-2377-6-22. PMC: 1543654. PMID: 16796761 [Consulta: 28 desembre 2017].
* ↑ Del Brutto VJ, Ortiz JG, Biller J «Intracranial Arterial Dolichoectasia» (en anglès). Front Neurol, 2017 Jul 17; 8, pp: 344. DOI: 10.3389/fneur.2017.00344. PMC: 5511833. PMID: 28769872 [Consulta: 16 gener 2018].
* ↑ Gutierrez J, Sultan S, Bagci A, Rundek T, et al «Circle of Willis configuration as a determinant of intracranial dolichoectasia» (en anglès). Cerebrovasc Dis, 2013; 36 (5-6), pp: 446-453. DOI: 10.1159/000356347. PMC: 4370622. PMID: 24281350 [Consulta: 16 gener 2018].
* ↑ Zhu G, Yuan Q, Yang J, Yeo J «Experimental study of hemodynamics in the Circle of Willis» (en anglès). Biomed Eng Online, 2015; 14 Supl 1, pp: S10. DOI: 10.1186/1475-925X-14-S1-S10. PMC: 4306098. PMID: 25603138 [Consulta: 6 febrer 2018].
* ↑ Denswil NP, van der Wal AC, Ritz K, de Boer OJ, et al «Atherosclerosis in the circle of Willis: Spatial differences in composition and in distribution of plaques» (en anglès). Atherosclerosis, 2016 Ag; 251, pp: 78-84. DOI: 10.1016/j.atherosclerosis.2016.05.047. ISSN: 1879-1484. PMID: 27288902 [Consulta: 17 desembre 2017].
* ↑ Keedy, A «An overview of intracranial aneurysms» (en anglès). Mcgill J Med, 2006 Jul; 9 (2), pp: 141–146. ISSN: 1201-026X. PMC: 2323531. PMID: 18523626 [Consulta: 17 desembre 2017].
* ↑ Patel NJ, Filippidis A «A Giant Aneurysm of the Anterior Communicating Artery» (en anglès). N Engl J Med, 2015 Ag 6; 373 (6), pp: 560. DOI: 10.1056/NEJMicm1413193. ISSN: 1533-4406. PMID: 26244309 [Consulta: 17 desembre 2017].
* ↑ Hagihara N, Abe T, Yoshioka F, Watanabe M, Tabuchi K «Photophobia as the visual manifestation of chiasmal compression by unruptured anterior communicating artery aneurysm. Case report» (en anglès). Neurol Med Chir (Tokyo), 2009 Abr; 49 (4), pp: 159-161. DOI: 10.2176/nmc.49.159. ISSN: 0470-8105. PMID: 19398860 [Consulta: 17 desembre 2017].
* ↑ Elkawafi M, Rajagopalan S «Not to be Missed» (en anglès). Eur J Vasc Endovasc Surg, 2016 Set; 52 (3), pp: 369. DOI: 10.1016/j.ejvs.2016.06.016. ISSN: 1532-2165. PMID: 27449801 [Consulta: 24 desembre 2017].
* ↑ Hoksbergen AW, Legemate DA, Csiba L, Csáti G, et al «Absent collateral function of the circle of Willis as risk factor for ischemic stroke» (en anglès). Cerebrovasc Dis, 2003; 16 (3), pp: 191-198. DOI: 10.1159/000071115. ISSN: 1015-9770. PMID: 12865604 [Consulta: 16 gener 2018].

## Bibliografia

* Bergman, Ronald A.; Afifi, Adel K.; Miyauchi, Ryosuke. Circle of Willis. A: Illustrated Encyclopedia of Human Anatomic Variation: Opus II: Cardiovascular System: Arteries: Head, Neck, and Thorax. Atlas of Human Anatomy (en anglès). The University of Iowa, 2014; Jun 27 (rev), pàgs: 26 [Consulta: 28 desembre 2017]. Disponible a: http://www.anatomyatlases.org/AnatomicVariants/Cardiovascular/Text/Arteries/CircleofWillis.shtml
* Gubta, Gaurav. Circle of Willis Anatomy (en anglès). Medscape. WebMD LLC, 2017; Ag 15 (rev), pàgs: 9 [Consulta: 8 febrer 2018]. Disponible a: https://emedicine.medscape.com/article/1877617-overview#showall

## Enllaços externs

* Vascularización Cerebral. Mendoza, M. 2009, Oct. (castellà)
* Circle of Willis - 3D Anatomy Tutorial. AnatomyZone. 2013, Ag. (anglès)