脑梗死是脑动脉主干或皮质支动脉粥样硬化导致血管增厚，管腔狭窄、闭塞和血栓形成，引起脑局部血流减少或供血中断，脑组织缺血缺氧导致软化坏死，出现局灶性神经系统症状体征。
病因包括动脉粥样硬化、动脉炎及药源性（如可卡因、安非他明）所致，红细胞增多症、血小板增多症、血栓栓塞性血小板减小性紫癫、弥漫性血管内凝血、镰状细胞贫血等血液系统疾病引起者少见，脑淀粉样血管病、肌纤维发育不良和颅内外夹层动脉瘤罕见。
某些脑梗死病例虽经影像学检查证实，但很难找到确切病因，可能的病因包括脑血管痉挛、来源不明的微栓子、抗磷脂抗体综合症、蛋白C和蛋白S异常、抗凝血酶Ⅲ缺乏、纤溶酶原激活物不全释放伴高发高凝状态等。
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