De invloed van het geslacht op cerebrale vasculaire diameters waargenomen tijdens de mri-angiografisch onderzoek van willis cirkel

GEZONDHEID van MENS EN DIER

Invloed van het geslacht op cerebrale vasculaire diameters waargenomen tijdens de mri-angiografisch onderzoek van willis cirkel

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

ABSTRACT

deze studie evalueerde de kalibers en anatomische configuraties op basis van de Magnetic Resonance analysis (MRA), waarbij de cerebrale vasculaire territoria en geslachtsgebonden variaties werden onderzocht. Een gerandomiseerde steekproef van 30 angiografische onderzoeken bij volwassen patiënten van beide geslachten werd verkregen en componenten van de Williscirkel werden geïdentificeerd. Takdiameters werden gemeten op een transversale snede 5mm van de oorsprong van het vat in een typische angiografische frontale incidentie. Voor de vergelijkende statistische analyse werden de tests onderverdeeld in de groepen, rekening houdend met het geslacht en de leeftijd van de patiënten. De klassieke Circle of Willis-configuratie werd in slechts 15 samples (50%) waargenomen. Grotere kalibers werden waargenomen in de slagaders van de posterieure circulatie en meervoudige lineaire regressieanalyse toonde aan dat het kaliber van de posterieure circulatie werd beïnvloed door een onafhankelijke variabele gerelateerd aan het geslacht. Bijkomende variaties omvatten unilaterale en bilaterale foetale en hypoplasische posterieure communicerende slagaders. In de anterior cerebrale slagader (ACA), ontwikkelde de aanwezigheid van een accessoire ACA, een ACA die takken aan het distale gedeelte van de twee hemisferen en een derde mediane ACA de varianten werden waargenomen. Geslacht beïnvloedde de variaties op interne diameters van posterieure circulatievaten, met grotere metingen bij mannen.

sleutelwoorden: angiografie, magnetische resonantie, anatomische variaties

inleiding

de opkomst van nieuwe niet-invasieve onderzoekstechnieken voor het menselijk lichaam heeft de identificatie en studie van de cerebrale circulatie in levende individuen mogelijk gemaakt. Nuclear magnetic resonance (MR), in het bijzonder, heeft bijgedragen aan deze kennis, waar na de beoordeling van deze onderzoeken hebben aangetoond dat gegevens buiten de klassieke bevindingen van de anatomie, zoals vasculaire patronen aanwezig in verschillende geslachten en leeftijden. De huidige studie analyseerde de kalibers en anatomische variaties gebaseerd op de MR resultaten van individuen zonder vasculaire ziekte, terwijl het vergelijken van verschillende vasculaire gebieden en anatomische variaties.

materialen en methoden

een aselecte steekproef van 30 onderzoeken naar magnetische resonantie-angiografie van zowel mannelijke als vrouwelijke volwassenen werd uitgevoerd. Om de tests uit te voeren, werden een 1.5 t MR-apparatuur en de beelden verwerkt door een 3D Advantage Windows software® (GE Medical Systems) in een Sun ULTRA 1® – werkstation. Hoewel de tests willekeurig werden gekozen uit de MR Service database, werden alleen die met normale radiologische rapporten en passende technische normen in het onderzoek opgenomen. De volgende takken en componenten van de Willis polygon werden geïdentificeerd: interne halsslagader( ICA), voorste cerebrale slagader (ACA), achterste cerebrale slagader (PCA), basilaire slagader, voorste communicante slagader (ACommA), midden cerebrale slagader (MCA), en achterste communicante slagader (PCommA).

de ACA (proximaal A1-segment), MCA (proximaal M1-segment), PCA (P1-segment, pre-communicerend segment) en de diameter van de basilaire arterie werden gemeten door middel van een transversale snede op 5 mm van de bloedvatoorsprong in een typische frontale angiografische incidentie. Dit werd gekozen om de verkregen metingen te standaardiseren en verdere studie reproductie mogelijk te maken. Om de posterior communicant slagader (pcomma) beter te visualiseren, werden dunne axiale sneden gemaakt (1 mm) in het posterior gebied van de halsslagader sifon (Fig. 1).

voor vergelijkende statistische analyse werden de tests in groepen onderverdeeld, rekening houdend met het geslacht en de leeftijd van de patiënten. Twee deskundigen hebben de vasculaire distributies en Kalibers geblindeerd en beoordeeld, en er is een multivariate analyse uitgevoerd om verschillende variabelen te bestuderen die de resultaten zouden kunnen beïnvloeden.

resultaten

de groep bestond uit een gelijk aantal mannen en vrouwen, met een gemiddelde leeftijd van 45+/-3 jaar. Leeftijdsverschillen in verband met het geslacht werden niet in aanmerking genomen. De kalibers uit de cirkel van Willis (CW) zijn weergegeven in Tabel 1.

de geanalyseerde kalibers presenteerden een normale verdeling. Er waren geen noemenswaardige verschillen tussen de MCA -, PCA-en ACA-takken met betrekking tot de zijkant van het halfrond (p> 0,05). Tijdens de reconstructie van twee foetale patroongevallen met CW-verdeling werden de segmenten niet gevisualiseerd. Het was echter nog mogelijk om ze te schetsen als geïndividualiseerde vaten op dunne axiale sneden (1 mm) in het achterste gedeelte van de halsslagader sifon (Fig. 1).

zoals weergegeven in Tabel 2, waren er grotere kalibers in de mannelijke arteriën van de posterieure circulatie (basilaire arterie en PCA), met een p< 0,001. Een andere analyse wees uit dat de takken van de posterieure circulatie ook grotere diameters vertoonden bij de individuen ouder dan 40 jaar (p< 0,05). Een meervoudige lineaire regressiestudie toonde echter aan dat het kaliber van de posterieure circulatie werd beïnvloed door een onafhankelijke variabele gerelateerd aan het geslacht (p= 0,05).

vijf vasculaire patronen van de Willis polygon configuratie werden gevonden, zoals aangetoond in Figuur 2. De standaard voor de klassieke distributie van schepen in de veelhoek was het meest consistent, zoals waargenomen in 15 tests (50 %). In deze groep was de voorste communicerende slagader duidelijker zichtbaar als een geïsoleerd vat in zeven gevallen. Daarnaast was er asymmetrie van de ACA-segmenten in 15 gevallen en hypoplasie werd waargenomen in twee met behulp van de door Zurada en Gielecki voorgestelde criteria (2007).

andere variaties waren de hypoplasie van één (vier gevallen) of beide PCommA (twee gevallen) en de aanwezigheid van unilaterale (één geval) en bilaterale (drie gevallen) foetale PCommA geassocieerd met een duidelijke hypoplasie van het proximale segment van de PCA. De verdeling, vaak gevonden in de voorste cerebrale slagader, wees op de aanwezigheid van twee Aca ‘ s parallel lopen langs de genu van het corpus callosum (20 gevallen), elk geven takken aan de ipsilaterale hemisfeer (klassiek type).

het onderzoek naar de anatomische verdeling van de distale ACA-takken was zeer complex en de bevindingen waren niet in alle gevallen consistent. Nochtans, waren er enkele variaties van de ACA vertakkende patronen na de ontdekking van de voorste communicerende slagader, zoals de aanwezigheid van een accessoire-ontwikkelde ACA( twee gevallen), een ACA die takken aan het distale gedeelte van de twee hemisferen (twee gevallen) en een derde mediaan ACA geeft, die de twee hemisferen in één geval irrigeren (Fig. 3).

in negen gevallen werd de callosomarginalis slagader waargenomen in slechts één hemisfeer, en in drie gevallen was hij aanwezig in beide hemisferen. In al deze situaties konden de distale corticale Aca-takken niet duidelijk worden geïndividualiseerd, waardoor de studie van deze vaten werd beïnvloed.

het frequentere vertakkingspatroon van de middelste cerebrale slagader was de bifurcatie (16 rechts en 15 links), gevolgd door de trifurcatie (zeven rechts en drie links) en de aanwezigheid van een enkele MCA, zonder eindtakken (vijf rechts en drie links). In één geval werden vier takken waargenomen die voortkwamen uit de MCA (Fig . 4).

de meest voorkomende configuratie in het vertebrobasilar systeem was die waarin de PCA in symmetrische vorm uit de basilaire slagader ontstond (klassieke type – 18 gevallen). Zoals eerder vermeld was proximale PCA hypoplasie in één geval unilateraal en in drie gevallen bilateraal (Fig. 5).

de bovenste cerebellaire slagader had een verscheidenheid aan configuraties, met het klassieke anatomische patroon aanwezig in 70% van de (21/30) gevallen (Fig.5). In vijf gevallen waren er unilaterale dubbele schepen en in één bilaterale schepen. In drie gevallen, een van de superieure cerebellaire slagaders (SCA) afkomstig uit de proximale PCA.

discussie

er zijn rapporten die de aanwezigheid beschrijven van een complete Willis polygon in MR-onderzoeken in 34 tot 42% van de gevallen (Milisavljevic et al . 1986; Macchi et al. 1996; krabbe-Hartkamp et al. 1998; He et al. 2007). De meest voorkomende anatomische variaties die werden waargenomen waren de aanwezigheid van een foetale posterior communicant artery en hypoplasie van het proximale segment van de ACA. Deze wijzigingen leken niet te verschillen in verschillende populaties, hoewel ze regelmatiger geassocieerd kunnen worden met de aanwezigheid van cerebrale aneurysma ‘ s(Horikoshi et al. 2002). In het algemeen zorgt MR angiografie voor een betrouwbare reproductie van de kalibers van het cerebrale vat en van de Willis polygon-takken. Deze gegevens waren vergelijkbaar met die verkregen door middel van de geautomatiseerde tomografie angiografie (Katz et al. 1995).

zoals eerder vermeld, beïnvloedt de configuratie van de cirkel van Willis het aspect van het initiële segment van de PCA. Vanwege de hoge frequentie van foetale posterior communicerende slagaders, metingen van de initiële PCA segment diameters kunnen verkeerd worden geïnterpreteerd. De gestandaardiseerde meting van de samenvloeiing van de pcomma leverde de werkelijke diameters van het distale deel van de PCA op, en deze waarden verschilden niet van die welke in de literatuur werden gerapporteerd. Het zou ook de moeite waard zijn om hier te vermelden over de verschillen van de diameter met betrekking tot geslacht zoals ook vermeld in eerdere studie (Horikoshi et al. 2002).

de MCA-tak doorkruist de gehele lengte van de laterale groef en verdeelt de zekerheden die een groot deel van de laterale zijde van elke hemisfeer bevoorraden. Hij loopt evenwijdig langs de sphenoïde beenvleugel, als het M1-segment; terwijl hij in het laterale gedeelte van de sylviaanse spleet achterwaarts en bovenwaarts kromt om de insula te bereiken, als het M2-segment. Deze partitie kan een enkele trunk of tot vier branches ontstaan. De in deze studie waargenomen MCA-patronen waren vergelijkbaar met die in de literatuur, aangezien de bifurcatie aanwezig was in ongeveer twee derde van de gevallen, gevolgd door de bifurcatie in bijna 30% van de vaten (Gibo et al. 1981; Umansky et al. 1984). Andere variaties kunnen ook optreden, zoals de aanwezigheid van een enkele stam van MCA zonder de erminale takken, de aanwezigheid van een accessoire MCA, de oorsprong van een vroegrijpe tak, of een boomachtige vertakking in meer dan vier terminale takken in de M1-M2 kruising (Gibo et al. 1981; Umansky et al. 1984; Umansky et al. 1988).

de klassiek waargenomen kalibers van de medium cerebrale slagader varieerden van 2,4 tot 4,6 mm (gerapporteerde gemiddelden van 3,0 tot 3,9 mm) en werden verkregen op basis van de metingen van de uitwendige diameters van de vaten die eerder met de hars of latex waren geïnjecteerd (Gibo et al. 1981; Gomes et al. 1984). Echter, de vasculaire kalibers waargenomen in de MR angiografie studies waren iets korter (gemiddeld 2,7 mm) in vergelijking met degenen waargenomen in de anatomische studies (krabbe-Hartkamp et al. 1998). Dit minimumverschil bestond waarschijnlijk omdat de MR angiografie de inwendige diameter van het vat meet terwijl de slagaderlijke wand wordt uitgesloten. Artefacten die inherent zijn aan de voorbereiding van postmortem vasculaire injectie moet ook rekening worden gehouden, zoals het verlies van vasculaire spiertonus, het type geïnjecteerd materiaal, het gedrag van de geïnjecteerde stof eenmaal gestold, en de hoeveelheid vulling en druk uitgeoefend tijdens vasculaire repletie.

de ACA-terminale mediale tak van de ICA – komt van oorsprong uit het mediale gebied van de Sylviaanse fissuur, lateraal aan het optisch chiasme met verschillende anatomische disposities (Jackowski et al. 1999; Stefani et al. 2000). Er zijn discussies of de AC pericallosale slagader in distale segment naar de ACommA (Lin et al. 1974; Perlmutter en Rothon 1978), of pas na de noodtoestand van de callosomarginale tak (CmA) (Snickers en Drake 1973).

in bijna 80 % van de gevallen waren er twee post-communicante takken van hetzelfde kaliber, volgend op de voorste communicerende slagader, met verschillende beschreven anatomische variaties in het distale segment van de ACA (Ozaki et al. 1977; Perlmutter en Rothon 1978; Jackowski et al. 1999; Stefani et al. 2000). Deze variaties zijn anatomisch goed geïdentificeerd (Stefani et al. 2000), hoewel niet altijd goed bewezen in de MR angiografie als gevolg van de nauwe parallelle loop van de twee anterior in de middellijn.

net als bij de MCA werd weinig verschil waargenomen tussen de gegevens verkregen uit de ACA uitwendige diameters – na de ICA bifurcatie in anatomische preparaten – en die verkregen uit de MRA (krabbe-Hartkamp et al. 1998). Anatomische bevindingen onthulden iets grotere gemiddelde diameters variërend van 2,4 tot 2,6 mm in dit segment (Perlmutter en Rothon 1978; Gomes et al. 1986; Stefani et al. 2000), tegen een gemiddelde van 2,2 mm in de beeldbevindingen.

discussies over de definitie van hypoplasie en vaatasymmetrie zijn vaak gebaseerd op het visuele aspect tijdens de operaties of angiografisch onderzoek. Om deze termen te classificeren, is een wiskundige vergelijking voorgesteld door de percentageverhouding van de twee takken als coëfficiënt te gebruiken (Zurada en Gielecki 2007). Volgens deze auteurs zouden coëfficiënten tussen 10 en 40% worden gedefinieerd als asymmetrie, terwijl >40% zou worden gedefinieerd als vaathypoplasie. Voor deze specifieke locatie hebben andere auteurs een diameter van 0,3 tot 1 voorgesteld.0 mm als parameter voor de hypoplasie (Perlmutter en Rothon 1978; Milenkovic 1981). Deze laatste definitie leek nuttiger in termen van klinische en neurochirurgische praktijk, aangezien het verbonden was met klinisch relevante omstandigheden zoals de associatie met de aanwezigheid van ACommA-aneurysma ‘ s. In de huidige studie hebben we coëfficiënten van meer dan 40% waargenomen in 2 gevallen; de kleinere diameter van het vat lag echter tussen 1,5 en 2,0 mm in deze gevallen. De kleinste diameter (1,1 mm, in één geval) had een vatcoëfficient van 27%, omdat het contra-laterale vat ook klein was. Op basis van deze cijfers bleek deze vergelijking ongeschikt voor de klinische of radiologische handelingen.

in deze studie werd de klassieke standaard van de polygoonconstructie vaak waargenomen, waardoor de anatomische bevindingen in de literatuur werden bevestigd. De identificatie van de Willis polygoon takken en hun anatomische variaties kon worden gedaan door middel van de MR angiografie, maar hetzelfde was niet van toepassing met de corticale distale takken. Hoewel de identificatie van sommige anatomische variaties mogelijk was door deze techniek, verhinderden de juxtapositie en tortuositeit gevonden in de distale ACA een gedetailleerd beeld van dit vat. Ook de aanwezigheid van AC gekruiste takken (gericht op de contra – laterale hemisfeer) kon worden gezien in de MRA.Ten slotte was er bij de vergelijking van deze studie met de bevindingen van anatomische specimens in de literatuur geen verschil tussen de metingen van de inwendige diameter en de standaardvariatie van de polygoonvaten door de takken, waardoor de reproduceerbaarheid van de MRA-metingen werd bevestigd. De frequentie van de anatomische variatie was ook in overeenstemming met die beschreven in de literatuur die anatomische preparaten hebben gebruikt. Bovendien, beïnvloedde het geslacht de variaties op zowel de interne diameters van PCA als BA, met grotere metingen in de mannetjes. Daarom werd geconcludeerd dat de MR angiografie een goed alternatief zou kunnen zijn voor de anatomische studie van de cerebrale vascularisatie in vivo. Verdere angiografische studies in de gevallen geassocieerd met de afwijkingen kunnen een meer klinische en relevante definitie van de term hypoplasie geven.

dankbetuigingen

de auteurs danken De Heer Alessandro Mazzola, de Heer Flávio Aesse en de Heer Claudio Pitta Pinheiro voor hun hulp bij het verkrijgen van de beelden.

Gibo H, Carver CC, Rhoton AL, Jr., Lenkey C en Mitchell RJ. Microchirurgische anatomie van de middelste cerebrale slagader. Journal of Neurochirurgy. 1981; 54(2): 151-69.

Gomes F, Dujovny M, Umansky F, Ausman JI, Diaz FG, Ray WJ, et al. Microchirurgische anatomie van de terugkerende slagader van Heubner. Journal of Neurochirurgy. 1984; 60(1): 130-39.

Gomes FB, Dujovny M, Umansky F, Berman SK, Diaz FG, Ausman JI, et al. Microanatomie van de voorste cerebrale slagader. Surg Neurol. 1986; 26(2): 129-41.

He J, Liu H, Huang B en Chi C. Onderzoek naar morfologie en anatomische variaties van de cirkel van willis en meting van de diameter van de cerebrale slagaders door 3D-TOF angiografie. Sheng Wu Yi.Xue.Gong.Cheng Xue.Za Zhi. 2007; 24(1): 39-44.

Horikoshi T, Akiyama I, Yamagata Z, Sugita M en Nukui H. Magnetic resonance angiographic evidence of sex-linked variations in the circle of willis and the occurrence of cerebral aneurysma ‘ s. J. Neurochirurg. 2002; 96(4): 697-703. Jackowski AP, Meneses MS, Ramina R, Marrone AC, Stefani MA, Aquini MG, et al. Perforeren en leptomeningeale takken van de voorste communicerende slagader: een anatomische beoordeling. Crit Rev. Neurochirurg. 1999; 9(5): 287-94.

Katz DA, Marks MP, Napel SA, Bracci PM en Roberts SL. Circle of Willis: evaluatie met spiraalvormige CT-angiografie, MR-angiografie en conventionele angiografie. Radiologie. 1995; 195(2): 445-49.

Kabbe-Hartkamp MJ, Van der GJ, de Leeuw FE, De Groot JC, Algra a, Hillen B, et al. Circle of Willis: morfologische variatie op driedimensionale vluchttijd MR angiogrammen. Radiologie. 1998; 207(1): 103-11.

Kabbe-Hartkamp MJ, Van der Grond J, Leeuw F, Groot JC, Algra a, Hillen B, et al. Circle of Willis: morfologische variatie op driedimensionale vluchttijd MR angiogrammen. Radiologie. 1998; 207: 103-11.

Lin J, Kircheff I, Newton TH en Potts DG (1974). Normale voorste hersenslagader complex. Radiologie van de schedel en hersenen. St. Louis, CV Mosby. 1: 1319-410.

Macchi C, Catini C, Federico C, Gulisano M, Pacini P, Cecchi F, et al. Magnetische resonantie angiografische evaluatie van circulus arteriosus cerebri (cirkel van Willis): een morfologische studie bij 100 gezonde menselijke proefpersonen. Ital. J. Anat Embryol. 1996; 101(2): 115-23.

Milenkovic Z. anastomose tussen de inwendige halsslagader en de voorste cerebrale slagader met andere afwijkingen van de cirkel van Willis in de foetale hersenen. J Neurochirurg. 1981; 55: 701-03.

Milisavljevic m, Marinkovic S en Djordjevic L. anastomosen op het grondgebied van de achterste cerebrale slagaders. Acta Anat. 1986; 127: 221-25.

Ozaki T, Handa H, Tomitoto K en Hazama F. anatomische variaties van het arteriële systeem van de basis van de hersenen. Arch Jap Chir. 1977; 46: 3-17.

Perlmutter D en Rothon al, Jr. microchirurgische anatomie van de distale anterior cerebrale arterie. J. Neurochirurg. 1978; 49: 204-28.

Snickers FD en Drake CG. Aneurysma ‘ s van de distale voorste cerebrale slagader. Een verslag van 24 geverifieerde zaken. Zuid-Afrikaanse Med. 1973; 47: 1787-91.

Stefani MA, Schneider FL, Marrone AC, Severino AG, Jackowski AP en Wallace MC. Anatomische variaties van voorste hersenslagader corticale takken. Clin. Anat. 2000; 13(4): 231-36.

Umansky F, Dujovny M, Ausman JI, Diaz FG en Mirchandani HG. Afwijkingen en variaties van de middelste cerebrale slagader: een microanatomical studie. Neurochirurgie. 1988; 22(6): 1023-27.

Umansky F, Juarez SM, Dujovny M, Ausman JI, Diaz FG, Gomes F, et al. Microchirurgische anatomie van de proximale segmenten van de middelste cerebrale slagader. J. Neurochirurgie. 1984; 61(3): 458-67.

Zurada A en Gielecki JS. Een nieuwe formule voor de classificatie van bloedvaten volgens symmetrie, asymmetrie en hypoplasie. Folia Morphol.(Warsz.). 2007; 66(4): 339-45.