Willis环即大脑基底动脉环，1664年英国学者Thomas Willis首次对此环的组成动脉及功能进行了较为完整的描述，并由此而得名。Willis环自被首次报道后，国内外学者从形态和功能上对其进行了广泛研究。研究表明，此动脉环多数存在变异，整环完整且各组成动脉发育均衡者仅见于少数人群。据国外研究报道，理想均衡的Willis环仅占29％-40%。有学者发现，仅前、后环的变异就分别正常情况下，大脑两侧半球及前后循环血流压力相近，前、后交通动脉并不开放，只是作为具有代偿潜能的血管存在。当某一供血动脉发生病变，致使局部脑血流量改变，压力平衡遭到破坏，Willis环便可发挥其代偿潜能，通过交通动脉使血流重新分配，从而维持脑灌注压稳定，获取新的平衡，以减轻甚或可以避免该动脉供血区缺血或梗死。流动力学是脑梗死的关键影响因素。良好有效的侧枝循环可以增加脑受累区的血流量，从而维持血流动力学的平衡，减低缺血性脑血管疾病的发病率。Willis环作为侧枝循环的代偿能力与其完整性有关，已有研究表明Willis环形态的不完整与脑梗死密切相关。颜利辉等通过观察比较TIA、脑梗死和无症状三组患者的脑供血动脉及Willis环形态，并对Willis环代偿潜能进行评估，发现TIA组、脑梗死组患者在Willis环结构上存在共同的危险因素，即Willis环完整性的下降。黎洪展等通过观察脑梗死与非脑梗死两组患者的Willis环形态，探讨Willis环变异与脑梗死发生的关系，结果显示Willis环变异率在两组间存在显著差异，提示Willis环通常存在变异，且与脑梗死的发生明显相关。贾岩将等常见的卒中危险因素一起纳入评估Willis环的完整性与再发缺血性卒中的相关性，结果表明Willis环的不完整与再发缺血性脑卒中相关，提示Willis环结构的不完整是再发缺血性脑血管病的危险因素。