Influence du sexe sur les diamètres vasculaires cérébraux observés lors de l’examen angiographique par résonance magnétique du cercle de willis
SANTÉ HUMAINE ET ANIMALE
Influence du sexe sur les diamètres vasculaires cérébraux observés lors de l’examen angiographique par résonance magnétique du cercle de Willis
Marco Antonio Stefani *; Felipe Luis Schneider; Antonio Carlos Huf Marrone; Antonio Generoso Severino
Departamento de Ciência Morfologica; Universidade Federal do Rio Grande do Sul; Rua Sarmento Leite 500, 90050-170; Porto Alegre-RS-Brasil
RÉSUMÉ
La présente étude a évalué les calibres et les configurations anatomiques sur la base de l’analyse par résonance magnétique (ARM), en analysant les territoires vasculaires cérébraux et les variations liées au sexe. Un échantillon randomisé de 30 examens angiographiques chez des patients adultes des deux sexes a été obtenu et des composants du cercle de Willis ont été identifiés. Les diamètres des branches ont été mesurés sur une coupe transversale à 5 mm de l’origine du vaisseau dans une incidence frontale angiographique typique. Pour l’analyse statistique comparative, les tests ont été divisés en groupes en tenant compte du sexe et de l’âge des patients. Le cercle classique de configuration de Willis n’a été obtenu que dans 15 échantillons (50%). Des calibres plus importants ont été observés dans les artères de la circulation postérieure et l’analyse de régression linéaire multiple a établi que le calibre de la circulation postérieure était influencé par une variable indépendante liée au sexe. Les variations supplémentaires comprenaient des artères communicantes postérieures fœtales et hypoplasiques unilatérales et bilatérales. Dans l’artère cérébrale antérieure (ACA), la présence d’un ACA accessoire développé, un ACA donnant des branches à la partie distale des deux hémisphères et un troisième ACA médian les variants ont été observés. Le sexe a influencé les variations sur les diamètres internes des vaisseaux circulatoires postérieurs, avec des mesures plus importantes chez les hommes.
Mots clés : angiographie, résonance magnétique, variations anatomiques
INTRODUCTION
L’apparition de nouvelles techniques d’investigation non invasives du corps humain a permis l’identification et l’étude de la circulation cérébrale chez les individus vivants. La résonance magnétique nucléaire (MR), en particulier, a contribué à ces connaissances, où l’évaluation de ces examens a révélé des données au-delà des résultats classiques de l’anatomie, telles que les schémas vasculaires présents dans différents sexes et âges. La présente étude a analysé les calibres et les variations anatomiques en fonction des résultats de MR d’individus sans maladie vasculaire, tout en comparant divers territoires vasculaires et variations anatomiques.
MATÉRIAUX ET MÉTHODES
Un échantillonnage aléatoire de 30 examens d’angiographie par résonance magnétique chez des adultes mâles et femelles a été effectué. Afin de réaliser les tests, un équipement MR de 1,5 t et les images ont été traités par un logiciel 3D Advantage Windows® (GE Medical Systems) dans une station de travail SUN ULTRA 1®. Bien que les tests aient été choisis arbitrairement à partir de la base de données du service de RM, seuls ceux avec des rapports radiologiques normaux et des normes techniques appropriées ont été inclus dans l’étude. Les branches et composants suivants du polygone de Willis ont été identifiés: artère carotide interne (ICA), artère cérébrale antérieure (ACA), artère cérébrale postérieure (PCA), artère basilaire, artère communicante antérieure (ACommA), artère cérébrale moyenne (MCA) et artère communicante postérieure (PCommA).
L’ACA (segment proximal A1), le MCA (segment proximal M1), le PCA (segment P1, segment pré-communicant) et les diamètres de l’artère basilaire ont été mesurés par une coupe transversale placée à 5 mm de l’origine du vaisseau dans une incidence frontale angiographique typique. Cela a été choisi pour standardiser les mesures obtenues et permettre une reproduction plus approfondie de l’étude. Afin de mieux visualiser l’artère communicante postérieure (PCommA), des coupes axiales minces (1 mm) ont été effectuées dans la région postérieure du siphon carotidien (Fig. 1).
À des fins d’analyse statistique comparative, les tests ont été divisés en groupes en tenant compte du sexe et de l’âge des patients. Deux experts en aveugle ont effectué l’évaluation des distributions vasculaires et des calibres, et une analyse multivariée a été effectuée pour étudier différentes variables susceptibles d’interférer avec les résultats.
RÉSULTATS
Le groupe était composé d’un nombre égal d’hommes et de femmes, avec un âge moyen de 45+/-3 ans. Les différences d’âge liées au sexe n’ont pas été prises en compte. Les calibres de branche issus du cercle de Willis (CW) sont indiqués dans le tableau 1.
Les calibres analysés présentaient une distribution normale. Il n’y avait aucune différence notable entre les branches MCA, PCA et ACA en ce qui concerne le côté de l’hémisphère (p > 0,05). Lors de la reconstruction de deux cas de schéma fœtal avec distribution CW, les segments n’ont pas été visualisés. Cependant, il était encore possible de les décrire comme des vaisseaux individualisés sur de fines coupes axiales (1 mm) dans la région postérieure du siphon carotidien (Fig. 1).
Comme le montre le tableau 2, il y avait des calibres plus importants dans les artères mâles de la circulation postérieure (artère basilaire et PCA), avec un p < 0,001. Une autre analyse a indiqué que les branches de la circulation postérieure présentaient également des diamètres plus importants chez les individus âgés de plus de 40 ans (p < 0,05). Cependant, une étude de régression linéaire multiple a établi que le calibre de la circulation postérieure était influencé par une variable indépendante liée au sexe (p = 0,05).
Cinq modèles vasculaires de la configuration du polygone de Willis ont été trouvés, comme le montre la figure 2. La norme classique de distribution des vaisseaux dans le polygone était la plus cohérente, comme on l’a observé dans 15 essais (50 %). Dans ce groupe, l’artère communicante antérieure était plus évidente en tant que vaisseau isolé dans sept cas. De plus, il y avait une asymétrie des segments d’ACA dans 15 cas et une hypoplasie a été observée dans deux en utilisant les critères suggérés par (Zurada et Gielecki 2007).
D’autres variations comprenaient l’hypoplasie d’un (quatre cas) ou des deux PCommA (deux cas) et la présence d’un PCommA fœtal unilatéral (un cas) et bilatéral (trois cas) associé à une hypoplasie claire du segment proximal de l’ACP. La distribution, que l’on trouve couramment dans l’artère cérébrale antérieure, indique la présence de deux ACA parallèles au genu du corps calleux (20 cas), chacun donnant des branches à l’hémisphère ipsilatéral (type classique).
L’étude de la distribution anatomique des branches distales de l’ACA était très complexe et les résultats n’étaient pas cohérents dans tous les cas. Cependant, il y a eu quelques variations des schémas de ramification de l’ACA après la découverte de l’artère communicante antérieure, telles que la présence d’un ACA développé en accessoire (deux cas), un ACA donnant des branches à la partie distale des deux hémisphères (deux cas) et un troisième ACA médian, irriguant les deux hémisphères dans un cas (Fig. 3).
Dans neuf cas, l’artère callosomarginale n’a été observée que dans un seul hémisphère et, dans trois cas, elle était présente dans les deux hémisphères. Dans toutes ces situations, les branches corticales distales de l’ACA n’ont pas pu être individualisées clairement, affectant ainsi l’étude de ces vaisseaux.
Le schéma de ramification le plus fréquent de l’artère cérébrale moyenne était la bifurcation (16 à droite et 15 à gauche), suivie de la trifurcation (sept à droite et trois à gauche) et de la présence d’un seul MCA, sans branches terminales (cinq à droite et trois à gauche). Dans un cas, quatre branches ont été observées provenant du MCA (Fig. 4).
La configuration la plus courante trouvée dans le système vertébrobasilaire était celle dans laquelle le PCA provenait de l’artère basilaire sous une forme symétrique (cas classiques de type 18). Comme mentionné précédemment, l’hypoplasie proximale de l’ACP était unilatérale dans un cas et bilatérale dans trois (Fig. 5).
L’artère cérébelleuse supérieure avait une variété de configurations, le modèle anatomique classique étant présent dans 70% des cas (21/30) (Fig.5). Il y avait des navires unilatéraux en double dans cinq cas et des navires bilatéraux dans un. Dans trois cas, l’une des artères cérébelleuses supérieures (ACS) provenait de l’ACP proximale.
DISCUSSION
Il existe des rapports décrivant la présence d’un polygone de Willis complet dans les examens de MR dans 34 à 42% des cas (Milisavljevic et al. 1986; Macchi et coll. 1996; krabbe-Hartkamp et coll. 1998; He et coll. 2007). Les variations anatomiques les plus courantes observées étaient la présence d’une artère communicante postérieure fœtale et une hypoplasie du segment proximal de l’ACA. Ces modifications ne semblaient pas différer selon les populations, bien qu’elles puissent être plus régulièrement associées à la présence d’anévrismes cérébraux (Horikoshi et al. 2002). Dans l’ensemble, l’angiographie IRM effectue une reproduction fiable des calibres des vaisseaux cérébraux et des branches du polygone de Willis. Ces données étaient comparables à celles obtenues grâce à l’angiographie par tomographie informatisée (Katz et al. 1995).
Comme mentionné précédemment, la configuration du cercle de Willis influence l’aspect du segment initial de la PCA. En raison de la fréquence élevée des artères communicantes postérieures fœtales, les mesures des diamètres initiaux du segment PCA peuvent être mal interprétées. La mesure normalisée de la confluence de la PCommA a fourni les diamètres réels de la partie distale de la PCA, et ces valeurs ne différaient pas de celles rapportées dans la littérature. Il convient également de mentionner ici les différences de diamètre en ce qui concerne le sexe, comme indiqué également dans une étude précédente (Horikoshi et al. 2002).
La branche MCA traverse toute l’extension de la rainure latérale, répartissant les collatéraux qui alimentent une grande extension de la face latérale de chaque hémisphère. Il est parallèle à l’aile osseuse sphénoïde, comme le segment M1 ; tandis que dans la partie latérale de la fissure sylvienne, il s’incurve postérieurement et supérieurement pour atteindre l’insula, comme le segment M2. Cette cloison peut provenir d’un seul tronc ou jusqu’à quatre branches. Les profils de MCA observés dans la présente étude étaient similaires à ceux rapportés dans la littérature, car la bifurcation était présente dans environ deux tiers des cas, suivie de la bifurcation dans près de 30% des vaisseaux (Gibo et al. 1981; Umansky et coll. 1984). D’autres variations peuvent également se produire, telles que la présence d’un seul tronc de MCA sans les branches d’erminale, la présence d’un MCA accessoire, l’origine d’une branche précoce, ou une ramification arborescente dans plus de quatre branches terminales dans la jonction M1-M2 (Gibo et al. 1981; Umansky et coll. 1984; Umansky et coll. 1988).
Les calibres classiquement observés de l’artère cérébrale moyenne variaient de 2,4 à 4,6 mm (moyennes rapportées de 3,0 à 3,9 mm) et ont été obtenus à partir des mesures des diamètres externes des vaisseaux préalablement injectés avec la résine ou le latex (Gibo et al. 1981; Gomes et coll. 1984). Cependant, les calibres vasculaires observés dans les études d’angiographie IRM étaient légèrement plus courts (moyenne de 2,7 mm) par rapport à ceux observés dans les études anatomiques (krabbe-Hartkamp et al. 1998). Cette différence minimale existait probablement parce que l’angiographie IRM mesurait le diamètre interne du vaisseau tout en excluant la paroi artérielle. Les artefacts inhérents à la préparation de l’injection vasculaire post-mortem doivent également être pris en compte, tels que la perte de tonus musculaire vasculaire, le type de matériau injecté, le comportement de la substance injectée une fois solidifiée et la quantité de remplissage et de pression exercée lors de la réplétion vasculaire.
L’ACA – branche médiale terminale de l’ICA – prend naissance dans la région médiale de la fissure sylvienne, latérale au chiasme optique avec plusieurs dispositions anatomiques (Jackowski et al. 1999; Stefani et coll. 2000). Il y a des discussions sur la question de savoir si l’AC devrait être appelé artère péricallosale dans le segment distal de l’ACommA (Lin et al. 1974; Perlmutter et Rothon 1978), ou seulement après l’urgence de la branche callosomarginale (CmA) (Snickers et Drake 1973).
Dans près de 80% des cas, il y avait deux branches post-communicantes de calibre égal, suivant l’artère communicante antérieure, avec plusieurs variations anatomiques décrites dans le segment distal de l’ACA (Ozaki et al. 1977; Perlmutter et Rothon 1978; Jackowski et coll. 1999; Stefani et coll. 2000). Ces variations ont été bien identifiées anatomiquement (Stefani et al. 2000), bien que pas toujours bien mis en évidence dans l’angiographie IRM en raison de l’évolution parallèle étroite des deux antérieurs dans la ligne médiane.
Comme pour le MCA, il y avait peu de différence observée entre les données obtenues à partir des diamètres externes de l’ACA – suite à la bifurcation de l’ICA dans les préparations anatomiques – et celles obtenues à partir de l’ARM (krabbe-Hartkamp et al. 1998). Les résultats anatomiques ont révélé des diamètres moyens légèrement plus grands variant de 2,4 à 2,6 mm dans ce segment (Perlmutter et Rothon, 1978; Gomes et al. 1986; Stefani et coll. 2000), contre une moyenne de 2,2 mm dans les résultats de l’image.
Les discussions concernant la définition de l’hypoplasie et de l’asymétrie vasculaire sont souvent basées sur l’aspect visuel lors des opérations ou des examens angiographiques. Afin de classer ces termes, une équation mathématique a été proposée en utilisant la relation en pourcentage des deux branches comme coefficient (Zurada et Gielecki 2007). Selon ces auteurs, les coefficients entre 10 et 40% seraient définis comme une asymétrie, tandis que > 40% seraient définis comme une hypoplasie vasculaire. Pour cet emplacement particulier, d’autres auteurs ont proposé un diamètre de 0,3 à 1.0 mm comme paramètre pour l’hypoplasie (Perlmutter et Rothon 1978; Milenkovic 1981). Cette dernière définition semblait plus utile en termes de pratique clinique et neurochirurgicale, car elle était liée à des circonstances cliniquement pertinentes telles que l’association avec la présence d’anévrismes ACommA. Dans la présente étude, nous avons observé des coefficients supérieurs à 40% dans 2 cas; cependant, le diamètre du récipient le plus petit était compris entre 1,5 et 2,0 mm dans ces cas. Le plus petit diamètre trouvé (1,1 mm, dans un cas) avait un coefficient de cuve de 27%, car le récipient contra-latéral était également petit. Sur la base de ces chiffres, cette équation semblait inappropriée pour les pratiques cliniques ou radiologiques.
Dans la présente étude, l’étalon classique de la conformation polygonale a été couramment observé, confirmant ainsi les résultats anatomiques décrits dans la littérature. L’identification des branches du polygone de Willis et de leurs variations anatomiques pouvait se faire par angiographie IRM, mais il n’en était pas de même pour les branches corticales distales. Bien que l’identification de certaines variations anatomiques ait été possible grâce à cette technique, la juxtaposition et la tortuosité trouvées dans l’ACA distal ont empêché une image détaillée de ce vaisseau. De plus, la présence de branches croisées AC (dirigées vers l’hémisphère contra-latéral) a pu être observée dans l’ARM.
Enfin, en comparant la présente étude aux résultats de spécimens anatomiques dans la littérature, il n’y avait aucune différence entre les mesures de diamètre interne et la variation standard des vaisseaux polygonaux des branches, corroborant ainsi la reproductibilité des mesures d’ARM. La fréquence de la variation anatomique était également conforme à celles décrites dans la littérature qui ont utilisé des préparations anatomiques. De plus, le sexe a influencé les variations des diamètres internes du PCA et du BA, avec des mesures plus importantes chez les mâles. Il a donc été conclu que l’angiographie IRM pouvait être une bonne alternative pour l’étude anatomique de la vascularisation cérébrale in vivo. D’autres études angiographiques dans les cas associés aux anomalies pourraient fournir une définition plus clinique et pertinente du terme hypoplasie.
REMERCIEMENTS
Les auteurs tiennent à remercier M. Alessandro Mazzola, Dr Flávio Aesse et Dr Claudio Pitta Pinheiro pour leur aide dans l’acquisition des images.
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