GEOMETRY OF THE VERTEBRO-BASILAR SYSTEM AND ITS RELATIONSHIP WITH ATHEROSCLEROSIS AND ISCHEMIC EVENTS
REGISTRO DOI: 10.69849/revistaft/fa10202502102303
Laura Olivia Mandato1, Álvaro Eustáquio de Matos Reis1, Davi Estêvão Gomes Mesquita1, Thais Bartoli Simão1, Suellen Maroco Cruzeiro Lombello1, Orientador: Zeferino Campos Dell’Orto2
RESUMO
Introdução: Dentre os componentes da vasculatura arterial encefálica, as artérias vertebrais e sua anastomose (artéria basilar) possuem grande variabilidade anatômica, o que pode afetar a formação de placas ateroscleróticas e a ocorrência de acidentes vasculares encefálicos da circulação posterior. Objetivo: discutir como variações anatômicas do sistema vértebro-basilar influenciam no processo de aterosclerose de tais artérias. Metodologia: Foi realizada uma revisão narrativa da literatura em três bases de dados. Foram incluídos artigos completos dos últimos 5 anos, em qualquer idioma, realizados em seres humanos, que apresentassem uma correlação entre a anatomia do sistema vértebro-basilar com a ocorrência de aterosclerose ou acidente vascular isquêmico. Resultados: Foram avaliados 27 artigos, que detiveram seus dados extraídos na análise final. Tais estudos demonstram que o ângulo da junção vértebro-basilar pode variar de 10º a 160º, sendo ângulos superiores a 90º associados a maior ocorrência de eventos isquêmicos. Ademais, a curvatura da AB pode ser classificada, em relação a AV dominante, em: tuning fork, sem confluência, walking e lambda – os dois últimos mais relacionados ao processo aterogênico e ao AVEi. Outrossim, a presença de curvaturas na AV, em tais conformações, foi associada a um aumento da formação de placas na AB. Conclusão: Infere-se, portanto, a existência de uma grande variação anatômica no sistema vértebro-basilar que influencia diretamente na formação de placas ateroscleróticas e na ocorrência de AVEi.
Palavras-chave: Geometria. Artéria basilar. Aterosclerose intracraniana. Neuroanatomia. Artéria vertebral.
1 INTRODUÇÃO
O principal suprimento arterial encefálico provém das artérias carótidas internas e das subclávias por meio das artérias vertebrais (AVs) interligadas por uma conformação estrutural conhecida como círculo de Willis que, por sua vez, também conecta estruturas arteriais responsáveis por irrigar os hemisférios cerebrais (LLOPIS et al., 2022). Tal estrutura também é conhecida como círculo arterial cerebral e apresenta diferentes variações, com uma prevalência desses achados que varia entre 42–92% em populações saudáveis (LLOPIS et al., 2022).
Nesse contexto, a artéria basilar (AB), formada através da junção das artérias vertebrais apresenta em sua morfologia normal grande importância na circulação cerebral. O conhecimento sobre variações, ângulo de formação, comprimento e diâmetro desta artéria torna-se necessário para a realização de procedimentos cirúrgicos e na previsão de doenças cerebrovasculares (VIJAYAKUMAR, SUDHAKARAN & YOVEL, 2020).
A geometria da AB pode interferir na formação de placas ateroscleróticas e suas variações podem prejudicar o suprimento sanguíneo cerebral, aumentando a chance de acidente vascular encefálico de circulação posterior (VIJAYAKUMAR, SUDHAKARAN & YOVEL, 2020).
Levando em consideração que a AB é formada através da junção das AVs, deve-se destacar que a dominância de uma dessas artérias influência na curvatura da AB e na ocorrência de infartos peri- vertebrobasilar ( XU et al., 2019)
A doença aterosclerótica intracraniana é a etiologia mais frequente do AVE (acidente vascular encefálico) da circulação posterior (MAN et al., 2023) e cerca de 25% das isquemias agudas estão relacionadas com o aporte sanguíneo da artéria vertebrobasilar aos tecidos cerebrais (LI et al., 2022). As placas ateroscleróticas precoces tendem a se desenvolver em locais com padrões de fluxo complicado, como bifurcações, curvas e junções. A tensão de cisalhamento dentro do sistema arterial vertebrobasilar também pode ser afetada por esses parâmetros geométricos, levando a alterações ateroscleróticas precoces ou à progressão de placas ateroscleróticas pré-existentes (MAN et al., 2023).
Dessa forma, observando que há uma relação entre a geometria vascular e a formação de placas ateroscleróticas, pretende-se, nesta revisão, discutir como variações anatômicas do sistema vértebro-basilar influenciam no processo de aterosclerose de tais artérias.
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
A compreensão da anatomia e da geometria do sistema vértebro-basilar é essencial para a investigação das doenças cerebrovasculares, em especial a aterosclerose e sua relação com eventos isquêmicos. A anatomia vascular encefálica apresenta uma grande variabilidade interindividual, impactando diretamente o fluxo sanguíneo e a hemodinâmica cerebral (LLOPIS et al., 2022). As artérias vertebrais (AVs) e sua junção na artéria basilar (AB) são estruturas que frequentemente apresentam variações geométricas, influenciando na formação de placas ateroscleróticas e na ocorrência de acidente vascular encefálico isquêmico (AVEi) (VIJAYAKUMAR, SUDHAKARAN & YOVEL, 2020).
A aterosclerose é um processo patológico caracterizado pelo acúmulo de lipídeos, células inflamatórias e tecido fibroso nas paredes arteriais, levando à estenose do vaso e comprometendo a perfusão tecidual (KIM et al., 2019). As junções arteriais e as regiões de curvatura dos vasos são pontos preferenciais para o desenvolvimento de placas devido à dinâmica do fluxo sanguíneo e à tensão de cisalhamento exercida sobre as paredes arteriais (MAN et al., 2023). Dessa forma, o estudo da geometria do sistema vértebro-basilar se torna relevante na identificação de padrões anatômicos de risco.
Diversos estudos têm demonstrado que o ângulo da junção vértebro-basilar pode variar entre 10° e 160°, sendo que valores acima de 90° estão associados a um maior risco de eventos isquêmicos (LI et al., 2022). Ademais, a dominância de uma das AVs influencia na conformação da AB, podendo resultar em padrões geométricos específicos, como tuning fork, walking, lambda e no confluence (MAN et al., 2023). Estudos indicam que os padrões lambda e walking estão mais frequentemente associados à formação de placas ateroscleróticas e a uma maior incidência de AVEi, enquanto o padrão tuning fork apresenta menor propensão ao desenvolvimento de aterosclerose (ZHENG et al., 2021).
A convexidade da AB também é um fator determinante na localização das placas ateroscleróticas. Kim et al. (2019) demonstraram que placas nas paredes laterais da AB estão frequentemente correlacionadas ao grau de desvio da artéria, enquanto placas na parede posterior são mais comuns em indivíduos com infarto pontino (ZHENG et al., 2023). Além disso, a hipoplasia das AVs foi identificada como um fator de risco adicional para estenose e aterosclerose da circulação posterior (DINÇ et al., 2021).
Essas evidências sugerem que a avaliação da geometria do sistema vértebro-basilar pode desempenhar um papel crucial na estratificação de risco para eventos isquêmicos. A utilização de técnicas avançadas de imagem, como a angiotomografia e a ressonância magnética, permite uma análise detalhada das variações anatômicas, possibilitando uma abordagem preventiva e personalizada para pacientes com maior predisposição a doenças cerebrovasculares (LLOPIS et al., 2022).
Portanto, a literatura atual reforça a importância do estudo da geometria do sistema vértebro-basilar na identificação de padrões anatômicos predisponentes ao desenvolvimento de aterosclerose e eventos isquêmicos. A compreensão dessas relações pode contribuir para uma melhor abordagem diagnóstica e terapêutica, promovendo avanços na prevenção e no tratamento das doenças cerebrovasculares.
3 METODOLOGIA
O presente estudo trata-se de uma revisão narrativa da literatura, cujo os dados foram obtidos nas seguintes bases: PubMed, Embase e Web of Science. Dessa maneira, as pesquisas nesses sites foram realizadas em outubro de 2023 e as informações tabuladas por meio do software Microsoft Excel.
Diante disso, utilizou-se os seguintes descritores: “anatomy”; “neuroanatomy”; “geometry”; “basilar artery”; “vertebral artery”; “atherosclerosis”; “intracranial arteriosclerosis”; “atherosclerotic plaque”; “plaque, atherosclerotic”; “ischemic stroke”; “thrombotic stroke”; “ischemic attack, transient”; “vertebral artery occlusion”. Assim, eles foram adaptados conforme as especificidades de cada base de dados. Também, adicionou-se sinônimos, sugeridos pelas próprias bases de dados, e termos relevantes, oriundos da literatura sobre o assunto, de forma a garantir a busca mais ampla possível. Essas palavras-chaves utilizadas na busca foram unidas pelos operadores booleanos “AND” e “OR” e os resultados limitados utilizando-se como filtro as opções de “título” e “resumo”. Com isso, ao final dessa primeira etapa, obteve-se 147 artigos. Entretanto, desse total, 7 não puderam ser acessados para a leitura, restando 140 textos.
A partir disso, foram selecionados artigos originais completos, publicados por revistas avaliadas por pares, em qualquer idioma, mas restrito aos últimos 5 anos, para limitar a síntese de evidências aos dados mais recentes e atuais, obtendo um total de 31 estudos científicos.
Além disso, os estudos tinham de apresentar como exposição a análise da geometria ou anatomia das artérias vertebrais ou da artéria basilar e correlacionar com os desfechos de aterosclerose, estenose arterial ou acidente vascular isquêmico. Foram aceitos estudos realizados apenas em seres humanos, seja estudos de imagem ou cadavéricos. Assim, levando em conta esses critérios de inclusão, 27 obras foram selecionadas.
Ademais, os critérios de exclusão abrangiam: resultados que avaliassem diversas artérias da irrigação encefálica, sem estratificar os dados referentes às artérias vertebrais e basilar, relatos ou série de casos e estudos com foco em outras doenças além do processo aterosclerótico que pudessem interferir na análise do presente estudo, como dolicoectasia. Entretanto, nenhum texto, dos 27 enquadrados nos critérios apresentados até então, foi desconsiderado levando em conta os critérios de exclusão.
Dessa forma, ao final desse processo, foram designados 27 artigos para a leitura e construção do presente trabalho científico.
4 RESULTADOS
4.1 Classificações e variações da anatomia vertebrobasilar:
Na junção vertebrobasilar (JVB) vários ângulos entre AV e AB são mensuráveis, assim como padrões de dominância. Esses ângulos podem influenciar a hemodinâmica e o fluxo sanguíneo que fluem de cada AV para AB (KIM et al., 2019).
Em relação a isso, os ângulos de confluência das artérias vertebrais, na JVB, variam de 10° a 160° (YANG, 2020) e a AV dominante foi definida como a que tem um diâmetro maior ou como a artéria conectada à AB de forma mais reta. Além disso, a direção da curvatura convexa da AB foi definida de acordo com o curso dessa artéria a partir do JVB, o qual é obtido traçando-se uma linha reta e perpendicular entre o ponto de bifurcação da junção e o ponto de surgimento das artérias cerebrais posteriores (ACPs), como pode ser observado na Figura 1. Com isso, esse curso pode ser classificado em convexo direito, convexo esquerdo ou AB reta (KIM et al., 2019). Um outro fato a se destacar é que a dominância da AV também influencia na curvatura da AB, resultando na convexidade para o lado oposto à dominância (VIJAYAKUMAR, SUDHAKARAN & YOVEL, 2020)
Figura 1 – Ângulos de confluência das artérias vertebrais e as diferentes curvaturas adquiridas pela artéria basilar.
Fonte: Elaborado pelo Autor (2024)
Os padrões de curso da AB, também, podem ser agrupados e classificados de acordo com o diâmetro da AV dominante: walking, tuning fork, lambda e sem confluência (Figura 2) O tipo tuning fork foi definido como duas AVs com diâmetros iguais (diferença de diâmetro < 0,3 mm) unindo-se na confluência a partir de direções opostas, ou seja, uma artéria vem da direita e a outra da esquerda e, assim, convergem medialmente até o momento em que se topam (como um diapasão). O tipo walking foi diferenciado por ter duas AVs iguais (diferença de diâmetro < 0,3 mm) dobrando-se na mesma direção antes de se fundirem na AB. O tipo lambda foi caracterizado por duas AVs, com diferença de diâmetro de pelo menos 0,3 mm, fundindo-se na AB. Já o tipo sem confluência foi definido como AVs permanecendo não mescladas, com uma AV se estendendo para formar a AB enquanto a outra AV flui para outras artérias (MAN et al., 2023).
Figura 2 – Diferentes padrões da artéria vertebral dominante: walking, tuning fork, lambda sem confluência
Fonte: Elaborado pelo autor (2024)
Ademais, as artérias vertebrais também recebem uma classificação de acordo com a geometria que apresentam, mais especificamente pela presença ou não de flexão vascular. Para saber quando há uma flexão desses vasos, basta traçar duas linhas de 5 mm a partir do vértice da parte côncava de uma curvatura vascular para ambos os lados. Estas duas linhas cruzam com algum ponto dessa AV, formando um ângulo. Caso o ângulo for ≤ 150º, é definido como flexão de vasos. Sendo assim, classifica-se em oligoflexão quando tem-se menos de três curvas, e em multiflexão se houver três ou mais curvas (MAN et al., 2023).
4.2 Variações morfológicas e o risco de AVE isquêmico:
Na JVB, ângulos acima de 90° foram relacionados a uma maior probabilidade de causar isquemia na circulação vertebrobasilar, bem como a maiores graus de estenose luminal e carga de placa da artéria (LI et al., 2022). Por conseguinte é observado que a maior parcela dos pacientes com infarto pontino apresentou um ângulo vertebrobasilar mais largo quando comparado aos pacientes sem infarto pontino (ZHENG et al., 2023). Já em relação às características clínicas, independentemente de o ângulo ser maior ou menor que 90 graus, não houve uma significância estatística para essa associação, ou seja, não apresentou uma relação direta entre a magnitude angular e o quadro clínico (LI et al., 2022).
Um outro fato encontrado, é que a assimetria e a dilatação entre as AV estão relacionadas a uma taxa mais alta de eventos isquêmicos vertebrobasilares (JEONG et al., 2022). Todavia, pacientes com hipoplasia das AVs são mais suscetíveis a desenvolver estenose na circulação posterior e a doenças ateroscleróticas (DINÇ et al., 2021).
A convexidade da AB foi associada à localização da placa aterosclerótica, e a carga da placa correlacionou-se com ângulo de deslocamento da AB. Outrossim, as placas nas paredes laterais esquerda ou direita foram associadas positivamente com o grau de desvio da AB na direção oposta. Já a localização predominante das placas nas paredes anterior ou posterior foi determinada por um baixo ou alto ângulo médio da AB, em uma vista lateral, respectivamente (KIM et al. 2019).
Além disso, pacientes com eventos isquêmicos apresentaram, na vista axial, placas mais distribuídas na parede lateral do que pacientes sem eventos isquêmicos (LUO et al., 2023). Também observou-se que as placas ateroscleróticas em pacientes com infarto pontino estavam mais localizadas na parede posterior, mas, em pacientes assintomáticos, estavam mais localizadas nas paredes laterais (ZHENG et al., 2023).
Foi relatado por Anirudh, Omatoso & Lazarus (2022) que as deformações morfológicas associadas aos padrões lambda e walking podem predispor à aterogênese, levando ao AVE isquêmico no território circulatório posterior. Resultados semelhantes foram encontrados ao identificar uma maior proporção do padrão walking e multiflexão vascular nos pacientes com AVE. Os tipos walking e lambda também são associados à recorrência do evento vascular em 1 ano, ao passo que o padrão sem confluência foi correlacionado a uma maior mortalidade. Ademais, a geometria tuning fork foi relacionada a uma menor probabilidade de formação de placa (QU, et al., 2023).
Pacientes com configuração walking e que possuíam multiflexão apresentaram maior prevalência de placas na AB em relação àqueles que possuíam as AVs oligoflexionadas, assim como o grupo lambda. Além disso, a prevalência de placas na AB foi maior nos pacientes com configuração walking e mais baixa nos pacientes com configuração tuning fork (ZHENG et al., 2021).
Em relação aos infartos infratentoriais, um ângulo obtuso (> 89°) da origem da ACPI foi o preditor mais forte de infarto unilateral nesta artéria em pacientes com alto risco de AVE de fonte cardioembólica (LEE et al., 2019).
Apesar desse fator, a artéria basilar apresentou uma maior formação de placas quando comparada com a ACPI (LLOPIS et al., 2022) (XU, et al., 2019).
5 DISCUSSÃO
A análise da anatomia vertebrobasilar e suas variações geométricas tem se mostrado fundamental para a compreensão das alterações hemodinâmicas e seu impacto sobre o risco de acidente vascular encefálico (AVE) isquêmico. Estudos indicam que, apesar da diversidade de configurações anatômicas, a artéria basilar (AB) é formada, na maioria dos casos, pela confluência das artérias vertebrais (AVs), com uma tendência de dominância da AV esquerda (VIJAYAKUMAR, SUDHAKARAN & YOVEL, 2020).
A relação entre a morfologia da junção vertebrobasilar (JVB) e a presença de placas ateroscleróticas é amplamente documentada na literatura. Zheng et al. (2021) demonstraram que as configurações Walking, Lambda e No Confluence estão associadas a uma maior prevalência de placas na AB, especialmente quando há uma diferença significativa no diâmetro das AVs e a presença de multiflexão. Isso sugere que padrões anatômicos específicos podem predispor ao desenvolvimento de aterosclerose, aumentando o risco de AVE.
A magnitude do ângulo da JVB também se mostrou um fator relevante na ocorrência de eventos isquêmicos. Li et al. (2022) observaram que um ângulo ≥90° está associado a maior carga de placas e hemorragia intraplaca, indicando um possível marcador para a gravidade da aterosclerose vertebrobasilar. De forma semelhante, Zheng et al. (2023) apontaram que pacientes com infarto pontino apresentavam maior frequência de placas localizadas na parede posterior da AB, enquanto padrões anatômicos como Walking, Lambda e No Confluence estavam associados a uma distribuição predominante de placas na parede lateral da AB.
Outro aspecto relevante é a influência da convexidade da AB sobre a localização das placas ateroscleróticas. Kim et al. (2019) demonstraram que a convexidade da AB correlaciona-se com a distribuição das placas nas paredes laterais opostas. Essa relação pode ter implicações clínicas, sugerindo que padrões anatômicos específicos podem predispor a certos tipos de oclusões arteriais.
Os impactos clínicos dessas variações anatômicas também foram evidenciados por Man et al. (2023), que relataram que as geometrias Walking, Lambda e Multiflexão estão significativamente associadas à estenose da AB e aumento do risco de AVE aterosclerótico.
Ademais, a geometria No Confluence foi correlacionada a uma maior taxa de mortalidade. Esses achados reforçam a importância da avaliação anatômica na estratificação de risco de pacientes com propensão a eventos isquêmicos.
Por fim, observa-se que a interação entre os fatores anatômicos e hemodinâmicos do sistema vertebrobasilar deve ser amplamente considerada na prática clínica. A identificação precoce de padrões anatômicos de risco pode auxiliar na prevenção de AVEs e na definição de estratégias terapêuticas mais eficazes. O aprofundamento das pesquisas nessa área pode fornecer melhores subsídios para a abordagem clínica e prognóstica de pacientes com variações vertebrobasilares.
6 CONCLUSÃO
A presente revisão narrativa destaca a influência das variações anatômicas do sistema vértebro-basilar na formação de placas ateroscleróticas e na ocorrência de acidente vascular encefálico isquêmico (AVEi). As diferenças morfológicas na junção vertebrobasilar, como a dominância da artéria vertebral, o ângulo de confluência e os padrões de curvatura da artéria basilar (AB), mostraram-se fatores relevantes na predisposição ao desenvolvimento de aterosclerose. Configurações como walking, lambda e no confluence foram associadas a uma maior carga de placas na AB e a um maior risco de eventos isquêmicos.
Além disso, observou-se que ângulos superiores a 90° na junção vertebrobasilar estão fortemente relacionados à formação de placas ateroscleróticas e ao aumento da estenose arterial, impactando diretamente a hemodinâmica cerebral. A convexidade da AB também se mostrou um fator determinante na distribuição das placas, o que pode ter implicações clínicas importantes na avaliação do risco de AVE.
Diante disso, reforça-se a importância do reconhecimento dessas variações anatômicas no contexto clínico, visando uma melhor estratificação de risco e prevenção de eventos isquêmicos. A realização de estudos adicionais, com metodologias mais abrangentes e populacionais diversificadas, poderá contribuir para um maior entendimento da relação entre a morfologia do sistema vértebro-basilar e a aterosclerose, possibilitando avanços na abordagem diagnóstica e terapêutica desses pacientes.
REFERÊNCIAS
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1Discentes do Curso Superior de Medicina da Universidade Federal de Juiz de Fora Campus Governador Valadares e-mails: lauraoliviamandato1999@gmail.com, matosreis.alvaro@estudante.ufjf.br, davi.gomes@estudante.ufjf.br, thais.bartoli@estudante.ufjf.br e suellenmaroco@gmail.com
2Docente do Curso Superior de Medicina da Universidade Federal de Juiz de Fora Campus Governador Valadares: zeferino.campos@ufjf.br