美国中西部人群Willis环变异特征分析：解剖学变异谱及其临床意义

本研究针对Willis环(CoW)解剖变异的高发性和临床重要性，通过25例美国中西部尸头标本的精细解剖，采用ImageJ软件测量结合R Studio统计分析，首次系统报道该人群92%存在CoW变异，发现后交通动脉(PComA)低发生率(73.9%)、前交通动脉(AComA)异常(60.9%)等特征性变异，并揭示性别与BMI对血管直径的显著影响，为神经外科手术路径规划及脑血管疾病风险评估提供重要解剖学依据。

　　

在人类大脑深处隐藏着一个神秘的血管网络——Willis环(Circle of Willis, CoW)，这个由七条动脉组成的"生命之环"负责平衡脑部血流。然而这个看似精密的系统却充满变数：全球约68%人群存在CoW变异，其中后交通动脉(PComA)发育不良占比高达42%，这些变异不仅可能引发偏头痛，更是85%颅内动脉瘤的"罪魁祸首"。更令人担忧的是，不同人种间的变异率差异悬殊，从印度人群的53.2%到西方人群的52.3%，而美国中西部人群的变异特征至今缺乏系统研究。

为解开这个"血管密码"，Kansas City University的研究团队对25具49-96岁的尸头进行精细解剖。研究人员采用Amscope显微镜结合ImageJ软件精确测量血管参数，运用R Studio进行统计学分析，并创新性采用Ayre分类系统对变异类型进行标准化评估。这项发表在《Translational Research in Anatomy》的研究，首次绘制出美国中西部人群的CoW变异图谱。

3.1 整体与特定变异
研究发现仅有8%标本呈现典型CoW结构，92%存在变异。其中36%为单一型变异，24%为复合型变异，32%属于Ayre分类系统未涵盖的独特变异。最引人注目的是发现1例双侧A2段四重变异（quadruplicated A2），这种全球仅有个案报道的罕见变异，其血流动力学影响值得深入探究。

3.2 变异类型分布
数据显示单侧发育不良(38.3%)占比最高，其次是双侧发育不良(21.3%)和重复动脉(12.8%)。特别值得注意的是，这些变异在前后循环的分布颠覆传统认知：前循环变异率达84%，显著高于后循环的72%，这与既往认为后循环更易变异的观点形成鲜明对比。

3.3 血管特异性变异
PComA成为"变异冠军"(73.9%)，其次是AComA(60.9%)和ACA(52.2%)。在PComA变异中，88.3%表现为发育不良，其中单侧占41.2%，双侧占47.1%。性别分析揭示重要规律：男性PComA发育不良率达100%，而女性仅42.9%，这种性别差异可能解释女性更高的动脉瘤发生率。

3.5 性别与BMI影响
血管直径呈现显著性别差异：除PComA外，男性所有动脉直径均大于女性(p<0.05)。BMI分析发现非超重组(BMI<25)的额外A2段(third A2)直径更大，而超重组(BMI≥25)右侧A1段显著增粗(p<0.05)，这提示肥胖可能通过改变下丘脑供血影响食欲调控。

讨论部分深刻指出，该研究首次系统揭示美国中西部人群CoW变异特征：8%的典型结构率显著低于亚洲人群，但高于部分西方数据。发现的四重A2变异、AComA缺失等罕见案例，为神经外科医生提供了宝贵的解剖学参考。特别重要的是，女性较小的动脉直径可能增加血管壁剪切力，这与其更高的动脉瘤风险相吻合。而BMI与A1段直径的关联，为"肥胖-下丘脑血流改变-食欲失调"假说提供了新证据。

这项研究的临床价值不言而喻：术者在处理前循环动脉瘤时需警惕84%的前循环变异可能；介入医生通过椎基底动脉途径治疗ICA闭塞时，必须评估73.9%的PComA变异风险。尽管存在样本量有限、年龄偏大等局限，但这项研究为理解脑血管变异的地域特征、完善手术风险评估体系奠定了重要基础。未来需要更大样本研究来验证这些发现，并探索特定变异与脑血管疾病的精准关联。