缺血性卒中病因与发病机制
尽管急性缺血性卒中（AIS）的治疗不依赖于病因，但是确定病因是预防卒中复发的关键，尤其应该关注心房颤动和动脉粥样硬化，因为这会有助于制订卒中二级预防策略。临床表现和检查有助于确定病因或缩小病因范围。即使明智地使用实验室检查和影像学检查完成初步评估，近30%的卒中仍病因不明，除非通过特殊检查。
临床检查应该关注外周和颈部血管系统（颈动脉听诊杂音、血压、两臂之间压力比较）、心脏（心律失常、心脏杂音）、四肢（周围栓子）、视网膜[高血压、胆固醇栓子（Hollenhorst斑块）]。完整的神经系统查体是为了确定卒中的部位。溶栓患者需要进行影像学检查，可以结合颈部或颅内CTA或MRA检查。对所有的患者均考虑完善以下检查：胸部X线片，心动图（ECG）、尿液检查，血细胞计数、红细胞沉降率（ESR）、电解质、尿素氮（BUN）、肌酐、血糖、血清梅毒检查，血脂、凝血酶原时间（PT）、部分凝血活酶时间（PTT）检查，这些检查十分有用。ECG可能提示心律失常或近期心肌梗死（MI）的证据。
（一）心源性卒中
心源性卒中约占全部卒中的20%。心脏疾病导致的卒中通常是心房、心室壁或左心瓣膜的栓子脱落进入动脉系统。这些血栓可以迅速破裂或溶解，仅表现为TIA，长时间动脉堵塞会导致卒中。栓塞性卒中常突然发病，神经功能缺陷瞬间达到高峰。长时间缺血恢复灌注后，会在缺血灶内形成出血点，常没有临床症状，应该与缺血性卒中病灶内脑出血相鉴别，后者会因血肿效应使神经功能缺损症状加重。
心源性栓子通常堵塞在大脑中动脉（MCA）、大脑后动脉（PCA）或它们的分支，很少出现在大脑前动脉（ACA）区域。如果栓子足够大堵塞MCA主干（3～4 mm）会导致大面积脑梗死，包括深部灰质、白质和部分皮质和皮质下白质。小栓子会堵塞在皮质小动脉或动脉穿支。血管流域内脑梗死的部位和大小取决于侧支循环范围。
心源性栓塞最重要的病因是非风湿性房颤（通常称为非瓣膜性房颤）、心肌梗死、人工心脏瓣膜、风湿性心脏病、缺血性心肌病。
非风湿性房颤是心源性栓塞最常见的病因。卒中机制假说为颤动的心房或心耳形成血栓导致栓塞。房颤患者每年卒中风险为5%。卒中风险可以通过CHADS2评分进行评估。左心房扩大是心房栓子形成的额外危险因素。当风湿性心脏病存在明显的二尖瓣狭窄和心房颤动时常会引起缺血性卒中。近期心肌梗死是栓子的来源之一，尤其是透壁心肌梗死和前顶心室壁。研究发现，心肌梗死后预防性应用抗凝血药物能减少卒中风险。二尖瓣脱垂通常不是栓子来源，除非脱垂很严重。
当静脉栓子迁移到动脉系统时称为反常栓塞，通常通过未闭合的卵圆孔或缺损的房间隔。泡沫对比剂超声心动图（静脉注射含有气体的生理盐水，通过经胸或经食管超声心动图）能够发现右向左分流的通道，发现反常栓塞的通道。如果静脉注射含有气体的生理盐水，经颅多普勒检测MCA时监测到微泡，提示存在右向左分流的通道。如果该检查为阳性，而超声心动图未发现心脏分流时，应该考虑肺动静脉畸形可能。这两种方法均对检测右向左分流非常敏感。除了静脉栓子，脂肪栓、瘤栓、细菌性心内膜炎、空气栓子和婴儿出生时的羊水栓塞都有发生反常栓塞的可能。右向左分流作为卒中的一种病因受到质疑，尤其因为这种分流占人群的15%发生率。一些研究建议，仅在房间隔瘤时，发生反常栓塞的风险会增加。静脉源性栓子，尤其是深静脉血栓，可能在某个特殊病例中，证实了右向左分流的重要性。
细菌性心内膜炎会导致瓣膜赘生物形成脓毒性栓子。如果卒中患者表现出多发的症状和体征，那么细菌性心内膜炎的可能性比较大。此时可以发生微小梗死，而大的脓毒性梗死可能会形成脑脓肿或引起梗死部位出血，一般不用抗凝血药或溶栓治疗。细菌性栓子所致的感染性动脉瘤会导致SAH或颅内出血。
（二）动脉到动脉栓塞性卒中
动脉粥样硬化性斑块表面形成的血栓，可能栓塞颅内动脉形成动脉到动脉栓塞性脑梗死。很少情况下，病变血管形成血栓。不像心脏血管，动脉到动脉栓塞是引起脑缺血的主要血管机制，而不是局部形成血栓。任何病变血管都可能成为血栓来源，包括主动脉弓、颈总动脉、颈内动脉、椎动脉和基底动脉。颈动脉分叉处动脉粥样硬化是最常见的动脉到动脉栓子来源，特殊治疗能有效减少复发风险。
1.颈动脉粥样硬化 颈动脉粥样硬化最常发生在颈总动脉分叉处和颈内动脉近心端。此外，颈动脉虹吸部（海绵窦内部分）也是动脉粥样硬化的好发部分。男性、高龄、高血压、糖尿病、高脂血症是颈动脉疾病及卒中的危险因素。颈动脉粥样硬化会导致约10%的缺血性卒中。
颈动脉疾病可根据是否具有症状和狭窄程度（狭窄程度是最狭窄部分与紧邻的远端颈内动脉的百分比）来划分。症状性颈动脉病是指在该颈动脉供血范围内发生过卒中或TIA，发生卒中复发的危险性大于无症状性颈动脉狭窄，无症状性颈动脉狭窄无临床症状，往往于筛查中发现。动脉狭窄越重，卒中风险越大，但近乎闭塞的患者卒中风险低。
2.其他动脉到动脉栓塞性卒中 颅内动脉粥样硬化可能通过栓子机制或其他病变血管血栓导致卒中发生。亚洲和非裔美国人多见。每年卒中再发风险为15%，与未治疗的症状性颈动脉粥样硬化发生率相当。
3.夹层 颈内动脉、椎动脉或Willis环外的动脉夹层是青年（年龄＜60岁）栓塞性卒中的常见来源。夹层通常伴随疼痛，会发生在卒中前几小时或几天。颅外动脉外膜非常厚，夹层通常不会引起出血。颅内动脉外膜薄会发生SAH，形成假性动脉瘤，需要紧急处理，预防破裂。无症状动脉夹层假性动脉瘤的治疗目前仍有争议。夹层原因通常不明，再发的可能性小。先天性结缔组织发育不全综合征（Ehlers-Danlos）Ⅳ型、马方综合征、囊性中层坏死和肌纤维发育不良与动脉夹层有关。外伤（通常是机动车事故或运动损伤）会引起颈动脉或椎动脉夹层。脊柱推拿治疗与椎动脉夹层和卒中独立相关。许多夹层可以自愈，2周后卒中和TIA不常见。尽管没有试验比较抗凝血药和抗血小板药物的疗效，但是许多医生急性期采用抗凝血药，有满意的血管再通之后换成抗血小板药。
（三）小血管性卒中
腔隙性梗死是指动脉粥样硬化性血栓或玻璃样病变堵塞脑内小动脉（30～300 μm）所致的梗死。小血管性卒中是指此类小穿支动脉闭塞，是目前推荐的术语。小血管性卒中约占所有卒中类型的20%。
1.病理生理学 MCA主干，Willis环的血管（A1部分，前后交通动脉，P1部分），椎-基底动脉，发出30～300 μm的分支，深入大脑或脑干灰质和白质。任何分支都可能因为起始部位粥样硬化或者脂质透明样变性增厚导致堵塞。这些血管血栓形成会引起小梗死，称为“腔梗”（尸检报告中的拉丁语，意思为液体湖）。直径在3 mm～2 cm。高血压和年龄是主要危险因素。
2.临床表现 腔隙综合征的主要临床表现为：①单纯运动性偏瘫，内囊后肢或脑桥基底部梗死所致，面部、上下肢经常完全受累；②单纯感觉性卒中，丘脑腹侧梗死；③震颤性轻偏瘫，脑桥腹侧或内囊梗死；④构音障碍-手笨拙综合征，脑桥腹侧或内囊膝部梗死。(https://www.daowen.com)
短暂性症状（小血管TIA）可能预示着小血管梗死；可能一天发作几次，仅持续几分钟。小血管卒中的恢复比大血管卒中快且完全。但是在一些案例中，可能有严重的永久性残疾。联合抗栓治疗通常不会阻断最终脑梗死。
大血管源（栓塞性或血栓形成）最初可表现为小血管梗死，因此，在这类患者评估中，不能放弃寻找栓子的来源（颈动脉或心脏）。腔隙性脑梗死的二级预防包括危险因素控制，尤其是降压治疗。
（四）卒中少见原因
1.高凝性疾病 最初会引起静脉血栓形成，因此可能会引起静脉窦血栓形成。蛋白S缺乏症和高同型半胱氨酸血症可能也会引起动脉血栓形成。系统性红斑狼疮性非典型疣状心内膜炎（Libman-Sacks心内膜炎）是栓塞性卒中的病因之一。这些疾病（包括抗心磷脂抗体综合征）需要长期抗凝血治疗以预防卒中发生。
2.侧窦、矢状窦或小的皮层静脉血栓形成 是口服避孕药、孕期或产后、炎性肠道病、颅内感染（脑膜炎）和脱水的常见并发症。也常见于实验室确定易栓症患者，包括红细胞增多症、镰状细胞性贫血、蛋白C和蛋白S缺乏、Ⅴ因子Leiden变异（抵抗活性蛋白C）、抗凝血酶Ⅲ缺乏症、高同型半胱氨酸血症、凝血酶原G20210变异。口服避孕药且有凝血酶原G20210变异的女性患者发生静脉窦血栓的风险非常高。患者表现为头痛及局灶性神经功能体征（尤其是偏瘫）和癫痫。CT成像一般正常，除非有颅内静脉出血。MR或CT静脉成像或者传统的X线血管成像可以显示静脉窦闭塞情况。静脉窦血栓程度越严重，患者越容易表现出颅内压增高和昏迷。不论有无颅内出血，静脉注射肝素会降低发病率和死亡率，长期预后效果好。肝素能预防进一步的血栓形成，减少静脉高压和缺血。如果未发现潜在的高凝血药状态，临床医师会使用维生素K拮抗药3～6个月之后换成阿司匹林，这取决于静脉窦血栓再通的程度。如果确定是易栓症，抗凝药要长期使用。
3.镰状细胞性贫血（SS疾病） 是儿童卒中常见的原因。这种血红蛋白突变的纯合子携带者会在儿童时期出现卒中，经颅多普勒超声会表现为MCAs流速增快。MCAs流速增快的儿童，通过积极的换血疗法会戏剧性地减少卒中的发生，如果此疗法停止，卒中风险会再次增加，同时伴有MCAs流速增快。
4.肌纤维发育不良 会影响颈动脉，通常女性多发。颈动脉或椎动脉会表现多发的节段性狭窄和扩张，形成串珠样改变，堵塞往往不完全。常表现为无症状性或偶有杂音、TIA或卒中。常累及肾动脉引起高血压，肌纤维发育不良的原因和自然史不明。仅当动脉狭窄非常严重或出现夹层时会表现为TIA或卒中。抗凝血药或抗血小板药可能有效。
5.颞（巨细胞）动脉炎 老年人相对常见，主要累及颈外动脉系统，尤其是颞动脉，伴有巨细胞亚急性肉芽肿性炎症。眼动脉的分支睫状后动脉堵塞会导致单眼或双眼失明，糖皮质激素治疗有效。由于颈内动脉通常不会累及，所以甚少引起卒中发生。特发性巨细胞动脉炎会累及主动脉弓发出的大血管（Takayasu动脉炎）而导致颈动脉或椎动脉血栓形成。该病很少发生在西方人群。
6.坏死性（或肉芽肿性）动脉炎 可单独发生或者是广义上的结节性多动脉炎或肉芽肿性多血管炎（Wegener），累及颅内动脉的远端小分支（直径＜2 mm），引起脑组织、视神经或脊髓小梗死。脑脊液（CSF）细胞数增多，蛋白水平升高。原发性神经系统血管炎比较少见，累及中小血管，没有系统性血管炎。鉴别诊断包括其他炎性原因所致的血管管径改变，包括感染（结核性、真菌性）、肉状瘤病、血管中心性淋巴瘤、脑膜癌病等；其他非炎性原因，如动脉粥样硬化性、栓塞、结缔组织病、血管痉挛、偏头痛相关的血管病变、药物原因等。一些病例于产后出现，有自限性。
7.任何形式的血管病 可以隐匿进展，表现为白质灰质梗死、明显的头痛、认知功能低下。通常需要脑活检或高分辨率X线血管造影术。腰椎穿刺炎性结果支持炎性的原因。炎症确定后，有必要使用糖皮质激素、环磷酰胺等免疫抑制药抑制疾病进展。在免疫抑制治疗前，应该查找感染原因，如结核等。如果及时发现和治疗，则患者获益良好。
8.药物 尤其是安非他命和可卡因，会引起卒中，尤其在急性高血压或药物诱导的血管病变的基础上。没有资料提供此种情况的治疗效果。苯丙醇胺与脑出血有关，可卡因和甲基苯丙胺可能与药物诱导的血管病变有关。Moyamoya病（moyamoya是日本语）目前了解很少，是一种主要累及颅内大血管，尤其是颈内动脉末端、MCA和ACA主干的闭塞性非血管炎性疾病。豆纹动脉围绕闭塞部位建立良好的侧支循环，X线血管造影表现为烟雾样改变。
9.其他侧支循环 包括经软脑膜皮层支与头皮动脉间跨硬膜吻合支。该疾病主要发生在亚洲儿童或青年人，与动脉粥样硬化患者，尤其是合并糖尿病的患者表现相似。由于硬脑膜或软脑膜吻合支可以发生脑出血，所以抗凝风险高。扩张的豆纹动脉破裂可能导致脑实质出血；脑表面大血管可能逐渐堵塞，引起大动脉流域性脑卒中。颈外动脉和硬脑膜或MCAs旁路移植会预防脑卒中和脑出血。
10.可逆性后部白质脑病 可发生在脑损伤、癫痫、偏头痛、拟交感神经药物使用、子痫、产后。病理生理机制不明，可能与广泛的大脑节段性血管收缩和脑水肿有关。患者主诉头痛，表现为波动性的神经功能缺损症状和体征，尤其是视觉症状。有时会出现脑梗死，但是典型的临床和影像学表现提示局部缺血完全可逆。MRI表现典型，传统的X线血管造影可能有助于诊断。
11.脑白质疏松症或脑室周围白质病变 是皮层下白质多发小血管性梗死。CT或MRI都可见室周或放射冠的白质损伤，腔隙性脑梗死区也常见。该病的病理生理学基础是白质内小穿支动脉发生类似于慢性高血压所致的脂质透明变。有室周白质病变的患者可能出现皮层下痴呆综合征，取决于白质梗死的数量，降压治疗可以推迟或预防痴呆病程。
12.伴皮质下梗死和白质脑病的常染色体显性遗传性的动脉病（CADASIL） 是一种遗传病，表现为小血管性卒中、进展性痴呆，MRI表现为广泛对称性白质病变。大约40%患者有先兆性偏头痛，先兆表现为短暂性运动或感觉缺失。发病年龄常在40～50岁。由Notch3一个或多个基因突变，Notch3属于高度保守的基因家族成员，特点是引起表皮生长因子在细胞外区域重复。其他单基因缺血性脑卒中综合征包括伴有皮质下梗死和白质脑病的常染色体隐性遗传性脑动脉病（CARASIL）及遗传性血管内皮细胞病、视网膜病变、肾病和卒中（HERNS）。Fabry病会同时导致大血管病变和小血管性梗死，但机制不明。
13.短暂性脑缺血发作（TIA） 具有脑梗死的症状，持续时间短暂，不超过24小时，但大部分持续时间＜1小时。TIA的病因与缺血性卒中原因相似，但是TIA可能是卒中的先兆，是卒中的重要危险因素，应该单独考虑。TIA可由栓子堵塞脑内血管，或颈内动脉的原位血栓形成。但是，15%～50%的TIA会发生脑梗死，尽管缺乏神经功能的症状和体征。TIA的新定义与卒中的鉴别是有无新发梗死，而不论症状持续时间长短，但是大多数的研究标准基于时间的定义。
除了之后讨论的卒中症状，TIA特殊的症状应该引起特别的注意。栓子堵塞一侧视网膜中央动脉时，会出现一过性黑蒙或短暂性的单眼盲。这可能提示颈动脉狭窄或局部眼动脉病变。
TIA后3个月内发生卒中的风险为10%～15%，大部分在最初的2天内发生。这种风险可以用ABCD2评分评估。因此，需要及时评估和治疗。由于卒中或TIA病因相同，因此对TIA的评估等同于卒中。TIA的症状改善是溶栓的禁忌证。但是，在TIA后最初几天内卒中的风险很高，在正确判断收住入院的情况下如果发生卒中，就可能迅速给予rt-PA治疗大多数患者。TIA后给予抗血小板聚集药物虽未检测过，但是很可能有效，并且推荐使用。目前TIA后给予抗血小板聚集药物以预防卒中的大型试验正在进行中。