Cercle de Willis : anatomie, variantes et rôle dans l'AVC

1. Composantes artérielles

• Artères antérieures : deux ACA + AComA.
• Artères latérales : deux artères carotides internes (ACI).
• Artères communicantes : deux PComA entre l'ACI et l'ACP.
• Artères postérieures : deux ACP + artère basilaire.
• La partie antérieure relève du territoire carotidien (ACI), la partie postérieure du système vertébro-basilaire.

2. Source de l'irrigation sanguine cérébrale

• Territoire antérieur (artères carotides internes, ~75 %) : ACA, ACM, artère choroïdienne antérieure, artère ophtalmique.
• Territoire postérieur (artères vertébrales + basilaire, ~25 %) : ACP, artères cérébelleuses (PICA, AICA, SCA), branches du tronc cérébral.
• Le polygone constitue un « pont » potentiel entre les territoires.

3. Artère cérébrale antérieure (ACA)

• Naît de l'ACI et chemine médialement vers la scissure longitudinale du cerveau.
• Segments : A1 (de l'ACI à l'AComA), A2 (en aval de l'AComA, avant le genou du corps calleux), A3, A4, A5.
• A1 donne des branches — lenticulostriées (artère récurrente de Heubner), noyaux gris centraux, partie antérieure du chiasma optique.
• Irrigation sanguine : face médiale des lobes frontal et pariétal, gyrus cingulaire, partie antérieure du corps calleux.

4. Artère cérébrale moyenne (ACM)

• La plus grande branche terminale de l'ACI.
• Segments : M1 (horizontal, jusqu'à la bifurcation), M2 (dans la scissure sylvienne), M3, M4.
• M1 donne des branches lenticulostriées vascularisant les noyaux gris centraux et la capsule interne.
• Irrigation sanguine : face latérale des lobes frontal, pariétal et temporal, insula, noyau lenticulaire latéral, noyau caudé, capsule interne.

5. Artère cérébrale postérieure (ACP)

• Naît de l'artère basilaire (dans 70 à 80 % des cas) ; dans 10 à 20 % des cas, de la PComA (ACP fœtale).
• Segments : P1 (jusqu'à la PComA), P2 (contourne le pédoncule cérébral à partir de la PComA), P3 (dans le sillon entre le lobe occipital et le lobe temporal), P4.
• Branches thalamiques (paramédianes, thalamopéroforantes, thalamogéniculées).
• Irrigation sanguine : lobe occipital, face médiale du lobe temporal, thalamus, mésencéphale, plexus choroïde du ventricule latéral.

6. Artères communicantes

AComA

• Courte (≤ 4 mm), unit les deux ACA.
• Donne de petites branches pour l'hypothalamus et le chiasma optique.
• Siège le plus fréquent des anévrysmes (30 à 35 % des anévrysmes intracrâniens).

PComA

• Relie l'ACI et l'ACP.
• Passe à proximité du IIIe nerf crânien — un anévrysme de la PComA entraîne une paralysie du n. oculomotorius.
• Branches pour le thalamus et le pédoncule cérébral.

7. Variantes et anomalies

• Le polygone complet classique n'est observé que chez 20 à 50 % des personnes.
• Hypoplasie ou agénésie du segment A1 de l'ACA — 10 %.
• Hypoplasie de la PComA — jusqu'à 30 %.
• ACP fœtale (naissant de la PComA et non de l'artère basilaire) — 10 à 20 %.
• ACA azygospore (tronc commun aux deux ACA) — rare.
• Trifurcation de l'ACI (ACA + ACM + ACP issues d'une même ACI).
• Signification : détermine la collatéralisation en cas d'occlusion et la topographie des infarctus en cas d'insuffisance.

8. Syndromes cliniques en cas d'occlusion

9. Circulation collatérale

• Via le polygone de Willis — voie principale en cas d'occlusion de la ACI ou du tronc basilaire.
• Anastomoses extra-/intracrâniennes : artère ophtalmique (flux rétrograde issu de l'artère carotide externe en cas d'occlusion de la ACI), anastomoses leptoméningées entre ACM/ACA/ACP.
• L'efficacité dépend de la complétude du polygone et de la rapidité d'installation de l'occlusion (aiguë = pronostic plus défavorable, chronique = collatérales le temps de se développer).

10. Anévrysmes

• 80 à 90 % des anévrismes intracrâniens se situent au niveau du polygone de Willis et de ses branches.
• Localisations : artère communicante antérieure (30–35 %), artère communicante postérieure (30 %), bifurcation de l'ACM (20 %), sommet du tronc basilaire (10 %).
• Rupture — hémorragie sous-arachnoïdienne (HSA) caractérisée par une céphalée intense, une raideur nucale et des troubles de la conscience.
• Diagnostic : TDM (sensibilité de 95 % dans les 6 premières heures), angio-TDM, ponction lombaire si la TDM est négative.
• Traitement : clippage chirurgical ou embolisation endovasculaire (coiling) ; choix de la méthode selon la localisation et l'anatomie.

11. Imagerie

• L'angio-TDM (CTA) — méthode rapide, excellente résolution, examen de référence en cas de suspicion d'occlusion ou d'anévrisme.
• L'angio-IRM (MRA, TOF) — sans injection de produit de contraste, adaptée au dépistage programmé.
• L'angiographie soustraite numérisée (DSA) — étalon-or (gold standard) pour une analyse détaillée et un traitement simultané.
• L'échographie Doppler transcrânienne (ETCD) — évaluation du flux sanguin en temps réel, dépistage du vasospasme post-HSA.

12. Interventions chirurgicales et endovasculaires

• Le clippage d'anévrisme — neurochirurgie ouverte.
• L'embolisation endovasculaire (coiling) avec ou sans stent ou flow-diverter (flux-dévieure).
• L'endartériectomie carotidienne — en cas de sténose > 70 % (symptomatique) ou > 60 % (asymptomatique chez l'homme).
• Le stenting carotidien — alternative à l'endartériectomie.
• La thrombectomie mécanique dans l'AVC ischémique en territoire M1/ACI — fenêtre thérapeutique de 6 h (jusqu'à 24 h avec imagerie de perfusion).

13. FAQ

Pourquoi le polygone de Willis est-il souvent « incomplet » ?
Le développement embryonnaire est variable : les hypoplasies et asymétries constituent une variante de la normale. Cela n'a de signification clinique qu'en cas de besoin de circulation collatérale — lors d'occlusions ou d'interventions chirurgicales.

Pourquoi les anévrismes de l'artère communicante antérieure sont-ils les plus fréquents ?
Au niveau de la bifurcation et de la courbure du flux sanguin, il se produit des turbulences et une contrainte hémodynamique sur la paroi. L'artère communicante antérieure est courte et subit la pression la plus élevée.

Qu'est-ce que le « syndrome du sommet du tronc basilaire » ?
Occlusion du tronc basilaire distal et des deux segments P1 des ACP — entraînant un infarctus thalamique et occipital bilatéral : troubles de la conscience, anomalies pupillaires, cécité, hallucinations.

Comment identifier une ACP d'origine foetale et pourquoi est-ce important ?
L'ACP naît de l'artère communicante postérieure en cas d'hypoplasie de P1 ; en cas d'occlusion de la ACI, l'ACP est également touchée. C'est un élément crucial lors de la planification de la chirurgie carotidienne.

Qu'est-ce que le test HINTS ?
Head impulse, Nystagmus type, Test of Skew — chez les patients présentant un vertige aigu : il permet d'identifier un AVC vertebro-basilaire malgré une TDM normale ; sa sensibilité est supérieure à celle d'une IRM précoce.

Voir aussi : AVC · HSA · Aorte · Liquide céphalo-rachidien · Catalogue d'anatomie