Виллизиев круг: как устроен, норма и аномалии (разомкнут, снижение кровотока), диагностика, лечение

© Автор: А. Олеся Валерьевна, к.м.н., практикующий врач, преподаватель медицинского ВУЗа, специально для СосудИнфо.ру (об авторах)

Виллизиев круг в мозговой сосудистой системе был описан более трехсот лет назад английским врачом Т. Уиллисом. Строение этого артериального кольца играет большое значение в условиях неблагополучия, когда определенные отделы нервной ткани испытывают недостаточный приток артериальной крови по причине закупорки или стеноза артерий. В норме даже при аномально развитых сосудах этого круга человек не ощущает имеющихся особенностей ввиду полноценности функционирования других артерий.

Норма строения Виллизиева круга определена, но далеко не каждый может ей похвастаться. По некоторым данным, классическое артериальное кольцо развито лишь половины людей, другие исследователи называют цифру всего в 25% людей, а все остальные имеют те или иные аномалии ветвления сосудов. Это, однако, не означает, что те, у кого артериальный круг развит своеобразно, будут иметь какие-либо негативные симптомы или нарушения, но все же проявления нарушенного кровотока могут периодически давать о себе знать мигренями, сосудистой энцефалопатией, а то и вовсе манифестировать острыми нарушениями мозгового кровообращения.

Вариантов развития Виллизиева круга масса. Это может быть утроение (трифуркация), аплазия, гипоплазия, полное отсутствие каких-либо артериальных элементов. В зависимости от типа ветвления артерий определяют его клиническое значение и прогноз.

Для определения анатомии Виллизиева круга применяются неинвазивные и инвазивные диагностические процедуры, они проводятся по показаниям при конкретных жалобах больного. В иных ситуациях аномалии обнаруживается случайно при обследовании по поводу другой патологии.

Строение Виллизиева круга

Классический Виллизиев круг образуют:

• Начальные отделы передних мозговых артерий (ПМА);
• Передняя соединительная артерия (ПСА);
• Задние мозговые артерии (ЗМА);
• Задние соединительные артерии (ЗСА);
• Надклиновидная часть внутренней сонной артерии (ВСА).

Перечисленные сосуды формируют подобие семиугольника. ВСА приносят кровь к мозгу из общих сонных и на основании мозга отдают ПМА, которые сообщаются друг с другом посредством ПСА. Задние мозговые артерии начинаются от основной, образующейся путем объединения двух позвоночных. Между ВСА и ЗМА есть связь — задние соединительные сосуды, в зависимости от диаметра получающие питание либо из системы внутренней сонной, либо из базилярной артерии.

Таким образом, образуется кольцо, связывающее два артериальных потока — из бассейна внутренней сонной и базилярной артерий, разные части которого могут взять на себя функцию обеспечения питанием тех частей мозга, которые испытывают недостаток крови при закупорке или сужении других составляющих мозговой сети.

Виллизиев круг находится в подпаутинном пространстве основания головного мозга, окружая своими составными элементами зрительную хиазму и образования среднего мозга, позади находится Варолиев мост, на поверхности которого расположена базилярная артерия.

Наибольшим постоянством в строении отличаются передние мозговые и сонные артерии, задние мозговые и соединительные ветви очень вариабельны в своей анатомии и особенностях ветвления. Однако изменения со стороны передней части Виллизиева круга носят большее клиническое значение вследствие более выраженной симптоматики и худшего прогноза.

Передняя мозговая артерия, как правило, хорошо сформирована и в норме ее просвет достигает полутора — двух с половиной миллиметров. ПСА такого же размера и длиной около сантиметра. Просвет левой внутренней сонной артерии в норме больше правой на 0,5-1 мм. Средняя мозговая артерия тоже имеет некоторую асимметричность в размерах: слева она толще, чем справа.

Видео: строение Виллизиева круга

Роль Виллизиева круга

Виллизиев круг — это механизм защиты, компенсации нарушенного кровообращения, предусмотренный природой для обеспечения кровью мозга при поражении конкретных артерий. Если происходит обструкция, разрыв, сдавление, имеется врожденное недоразвитие ветвей артериального русла, то сосуды противоположной стороны возьмут на себя функцию кровоснабжения, доставляя кровь по коллатералям — соединительным артериям.

Учитывая функциональное значение артериальной сети основания мозга, становится понятным, почему эти артерии так важны. Речь идет не только о серьезных заболеваниях вроде инсульта или аневризмы. Виллизиев круг помогает максимально обеспечить мозг кровью при функциональных расстройствах (спазм), некоторых вариантах строения артерий, когда сосудистое кольцо все еще остается замкнутым, но диаметр отдельных сосудов не позволяет доставить необходимое количество крови.

Роль Виллизиева круга резко возрастает при полной окклюзии какой-либо из артерий. Тогда и прогноз, и скорость нарастания симптоматики, и объем очага повреждения нервной ткани будут зависеть от того, как сформировано это кольцо и насколько оно способно перенаправлять кровь в те участки мозга, которые недополучают питания. Понятно, что правильно сформированная сосудистая система справится с этой задачей лучше, чем та, где есть аномалии развития сосудов или даже полное отсутствие конкретных ветвей.

Вариантная анатомия артерий основания мозга

Типов строения Виллизиева круга множество. Они зависят от того, как происходил процесс формирования сосудов еще во внутриутробном периоде, а предугадать этот процесс невозможно.

Среди наиболее частых аномалий артерий мозга указывают: аплазию, гипоплазию отдельных ветвей, трифуркацию, слияние двух артерий в один ствол и некоторые другие разновидности. У части людей имеет место сочетание разных сосудистых аномалий.

Наиболее распространенным вариантом развития Виллизиева круга считается задняя трифуркация ВСА, на долю которой приходится почти пятая часть всех аномалий артериального кольца. При таком типе строения от ВСА начинаются сразу три мозговые артерии — передняя, средняя и задняя, а ЗМА будет продолжением задней соединительной ветви.

Подобное строение характерно для кровеносной системы мозга плода на сроке 16 недель беременности, но позже размеры сосудов меняются, задняя соединительная уменьшается, а остальные ветви значительно увеличиваются. Если такого преобразования сосудов не происходит, то впоследствии ребенок рождается с задней трифуркацией.

Другим частым вариантом строения Виллизиева круга считается аплазия ЗСА, возникающая при разных неблагоприятных внешних условиях и генетических отклонениях во время эмбриогенеза. При отсутствии этой артерии Виллизиев круг не замыкается с той стороны, где ее нет, то есть взаимосвязь между системой внутренней сонной артерии и базилярным бассейном отсутствует.

Отсутствие ПСА тоже диагностируется, но значительно реже, нежели задней. При этом типе строения артериального кольца нет взаимосвязи между ветвями сонных артерий, поэтому невозможно при необходимости «перебросить» кровь из сосудов левой половины направо.

Аплазия передней соединительной артерии не дает шанса осуществить кровоток в пораженной части мозга путем доставки крови из противоположной сосудистой сети, поскольку сонные артерии разобщены. При не сформированной ЗСА нет взаимосвязи между передней и задней частями Виллизиева круга, анастомозы не функционируют. Такой тип ветвления артериальной системы представляется неблагоприятным в плане возможной декомпенсации нарушений кровотока.

К редким формам строения Виллизиева круга относят:

• Срединную артерию мозолистого тела;
• Объединение передних мозговых артерий в один общий ствол или пристеночный их ход, когда они соприкасаются тесно между собой;
• Передняя трифуркация внутренней сонной артерии (от одной сонной отходят сразу две передние мозговые);
• Расщепленная, двойная передняя соединительная артерия;
• Двустороннее отсутствие ЗСА;
• Трифуркация сонных артерий с двух сторон.

Неклассические типы Виллизиева круга более характерны для его передней части, но поскольку большее клиническое значение носят пороки заднего отдела ввиду худшего прогноза, то и диагностируются они чаще. Выводы специалистов свидетельствуют, что абсолютное большинство больных с нарушениями кровотока в мозге имеют те или иные аномалии Виллизиева круга, а это указывает на его огромное значение в обеспечении мозга кровью при патологии.

Аномалии ветвления сосудов и разомкнутость Виллизиева круга делают его неспособным выполнять роль анастомоза в критических ситуациях — при гипертоническом кризе, тромбообразовании, спазме, атеросклерозе. Кроме этого, некоторые типы ветвления предполагают большие участки некроза нервной ткани при несостоятельности кровообращения. К примеру, передняя трифуркация означает, что большинство отделов гемисферы получают кровь из ветвей всего лишь одной артерии, поэтому при ее поражении масштаб некроза или кровоизлияния будет значительным.

Когда артерии основания мозга развиты классически, между ними присутствуют все необходимые соединительные ветви и калибр каждого сосуда в пределах нормальных значений, говорят, что Виллизиев круг замкнут. Это — норма, говорящая о том, что анастомоз состоятелен, и при патологии кровоток будет максимально скомпенсирован.

Незамкнутый Виллизиев круг считают серьезной аномалией, предрасполагающей к различного рода нарушениям мозгового кровообращения. Выделяют разомкнутость передней части артериального кольца, возникающую при аплазии ПСА или передней трифуркации сонной артерии, и незамкнутость Виллизиева круга по причине аномалий задней части сосудистого русла — аплазия задних соединительных, базилярной артерии, задняя трифуркация ВСА.

Если соединительные ветви отсутствуют совсем, говорят о полной разомкнутости Виллизиева круга, а когда артерии сохранены, но стенозированы, гипоплазированы, то разомкнутость считают неполной.

Признаки и диагностика аномалий Виллизиева круга

Клинические признаки аномалий ветвления сосудов Виллизиева круга возникает тогда, когда кровоток по коллатералям в силу разных причин становится недостаточен. К примеру, в артериях образовались жировые бляшки, появился тромб или мигрировал эмбол из левой половины сердца, произошел разрыв аневризмы. Здоровый человек не ощущает неклассического ветвления сосудов, поскольку его мозг не испытывает потребности в обходных путях кровотока.

Симптомы затрудненного кровотока могут быть самыми разными. Если речь не идет об инсульте, то пациенты жалуются на головокружения, головные боли, снижение интеллектуальных способностей, памяти, внимания. Нередки и проблемы психологического плана — часто аномальному ветвлению сосудов сопутствуют неврозы, панические атаки, эмоциональная лабильность его обладателей.

Характерным проявлением неклассического развития Виллизиевого круга считают мигрень. Вопросу взаимосвязи строения артерий мозга с мигренью посвящено много наблюдений, которые указывают, что большинство пациентов с мигренью имеют те или иные аномалии. Особенно часто при мигрени диагностируются отклонения в строении заднего отдела артериальной системы. При разомкнутости Виллизиева круга, гипоплазии или аплазии задних соединительных артерий, задней трифуркации недополучают кровь те участки мозга, которые ответственны за зрение, поэтому интенсивной головной боли предшествует зрительная аура в форме вспышек, зигзагов и др.

Снижение кровотока по сосудам артериального кольца мозга может провоцировать периодические головные боли и расстройства, подобные дисциркуляторной энцефалопатии — апатия или раздражительность, снижение работоспособности, быстрая утомляемость и т. д. Обычно такое заключение можно встретить в результатах МР-ангиографий и говорит оно о гипоплазии тех или иных сосудов.

При аплазии артериальных стволов, когда некоторых сосудов нет вообще, при исследовании фиксируют отсутствие кровотока. Например, аплазия задних соединительных артерий будет сопровождаться отсутствием кровотока по ним соответственно. Такая аплазия тоже может протекать бессимптомно, но тогда, когда по главным артериям проходит достаточное количество крови. При атеросклерозе или спазме артерий признаки недостаточности кровоснабжения мозга не заставят себя ждать.

Если на фоне аномального строения артерий основания мозга произойдет острое расстройство кровообращения, то в клинике будут явные симптомы инсульта — парезы и параличи, нарушения речи, патологические рефлексы, нарушение сознания вплоть до комы.

Отдельно стоит упомянуть об аневризмах — расширениях сосудов мозга. По статистике, именно в артериях Виллизиева круга их встречается наибольшее число. Аневризма артерий этой области чревата разрывом и массивным субарахноидальным кровоизлиянием с клиникой инсульта, комой и грубыми неврологическими проявлениями.

Аневризма — это самостоятельная патология, а не вариант индивидуального ветвления сосудов, но она значительно чаще сопровождает неклассические типы Виллизиева круга.

Диагноз той или иной аномалии развития Виллизиева круга можно установить только с привлечением современных инструментальных методов обследования. Возможности в диагностике дали шанс специалистам проанализировать характер распространенности вариантов в строении сосудов мозга и их разновидности, но еще относительно недавно выводы можно было делать в основном по результатам вскрытий умерших больных.

Разработка методик ультразвуковой допплерографии и магнитнорезонансной томографии позволили сделать исследование характера строения Виллизиева круга общедоступным и безопасным мероприятием. К основным способам диагностики вариантов сосудистой системы мозга относят:

• Рентгеноконтрастную ангиографию — один из наиболее информативных методов, но имеет противопоказания, связанные с необходимостью контрастирования (патология печени, почек, аллергия на контраст и др.);
• Транскраниальную допплерографию — процедура безопасна, доступна по цене, требует наличия аппаратов с допплеровским датчиком, которые есть во многих медицинских учреждениях;
• МР-ангиографию — проводится на магнитном томографе, имеет противопоказания, существенный недостаток — дороговизна.

Селективная ангиография сосудов мозга относится к инвазивным процедурам, когда в бедренную артерию вводится катетер, продвигающийся к интересующей зоне церебральных артерий. При достижении необходимой области подается контрастное вещество. Метод применяется чаще всего в ходе оперативного лечения (стентирование, ангиопластика).

Вместо селективной ангиографии может быть применена КТ-ангиография, когда внутривенно вводится контрастное вещество, а затем делаются снимки головы в разных проекциях и срезах. Впоследствии можно воссоздать трехмерное изображение сосудистых структур мозга.

Транскраниальная допплерография позволяет определить характер кровотока в сосудах мозга (снижен, отсутствует), но данных относительно анатомического строения она артерий дает недостаточно. Важным преимуществом ее считают практически полное отсутствие противопоказаний и дешевизну.

МР-ангиография — один из наиболее дорогостоящих, но, вместе с тем, и довольно информативный способ диагностики строения Виллизиева круга. Она проводится в магнитном томографе и противопоказания к ней такие же, как для обычной МРТ (высокая степень ожирения, клаустрофобия, наличие в организме металлических имплантов, проводящих магнитное поле).

МР-картина показывает строение сосудов Виллизиева круга, наличие или отсутствие соединений между ними, аплазию или гипоплазию артерий. При оценке результата специалист может определить диаметр каждой артерии и особенности ее ветвления.

Видео: пример МР-ангиографии мозга

(Виллизиев круг замкнут; определяется извитой S-образный ход интракраниального отдела левой позвоночной артерии; С-образный ход основной артерии; в остальном, в сегментах ВСА и парных артерий кольца основания мозга данных за наличие гемодинамически значимых стенозов, патологических извитостей не получено).

Как видно, каждый из методов имеет и преимущества, и недостатки, поэтому для получения точных выводов касательно артерий мозга их сочетают. Комплексный подход позволяет определить и анатомию сосудов, и характер и направление кровотока по ним, что очень важно в оценке степени риска сосудистых катастроф и возможного прогноза.

Многие люди, у которых обнаружили какой-либо вариант строения Виллизиева круга, сразу же интересуются способами лечения. Поскольку отклонения в ветвлении сосудов не считают самостоятельным заболеванием, то и лечение как таковое не требуется. Более того, в отсутствие клиники недостаточности кровотока оно не имеет и смысла.

В случаях, когда есть конкретные жалобы (мигрени, снижение умственной трудоспособности и т. д.), нужно обращаться за помощью к неврологу, который назначит сосудистые средства (ноотропил, фезам, актовегин), препараты для улучшения метаболизма в мозге (милдронат, витамины группы В), при необходимости — седативные, транквилизаторы, антидепрессанты, в случае мигрени — анальгетики, противовоспалительные, специфические противомигренозные средства (кеторол, ибупрофен, парацетамол, аскофен, препараты группы триптанов).

Оперативное лечение показано при тяжелом нарушении циркуляции крови с прогрессированием сосудистой энцефалопатии, диагностированной аневризме, иногда — после перенесенного инсульта. Оно состоит в стентировании, клипировании или выключении из кровотока аневризмы, баллонной ангиопластике при сужениях артерий.

Видео: лекция по кровоснабжению мозга и Виллизиеву кругу

Рекомендации читателям СосудИнфо дают профессиональные медики с высшим образованием и опытом профильной работы.

На ваш вопрос в форму ниже ответит один из ведущих авторов сайта.

В данный момент на вопросы отвечает: А. Олеся Валерьевна, к.м.н., преподаватель медицинского вуза

Поблагодарить специалиста за помощь или поддержать проект СосудИнфо можно произвольным платежом по ссылке.