栓子的性质，种类最常见的有血块，胆固醇及纤维蛋白，炎性栓子，寄生虫或虫卵，脂肪，气泡等，按其来源可分3类。
1.心源性
(1)房颤 可由冠心病，风湿性心脏病，甲状腺功能亢进等疾病所致，由于抗生素的广泛应用，风湿热发病率大为减少;在非风湿性房颤的老年患者中有60.3%发生脑缺血症状，其中2/3是由心源性栓子造成的脑栓塞，还有报道老年甲亢患者因突然停用碘剂而病情恶化继发房颤，导致脑栓塞。
(2)心脏手术 心脏手术不仅可能引起心脏赘生物或斑块脱落形成栓子，还可能使气泡，心脏组织中的脂肪颗粒也进入血液循环，造成脑栓塞，这些栓塞79%发生于术后24小时内，大都呈多发性脑栓塞，部位以大脑后部，小脑为多见。
(3)感染 急性或亚急性细菌性心内膜炎患者心瓣膜上形成的菌性赘生物脱落后进入血液循环可引起脑栓塞，还可并发脑膜炎，脑脓肿等感染性病变，据报道，此类老年患者出现栓塞和转移性感染的发生率为51%。
(4)其他心肌梗死或心肌病时，心内膜变性易诱发血小板黏附而发生血栓，脱落后形成栓子;心脏黏液瘤，二尖瓣脱垂，先天性心脏病房室间隔缺损将来自静脉的栓子压入左心产生的反常栓塞等。
2.非心源性
(1)动脉粥样硬化 主动脉弓，颈动脉等大血管粥样硬化斑块和附着物脱落，也是导致老年脑栓塞的重要原因。
(2)感染败血症，肺部感染引起的感染性脓栓。
(3)其他 脂肪栓子多来源于长骨骨折或手术，气体栓塞则常见于胸，颈部外科手术，还有肿瘤栓子，寄生虫及虫卵栓子和异物栓子等。
3.来源不明
少数病例虽经检查仍无法明确栓子的来源。
脑栓塞多见于颈内动脉系统，特别是大脑中动脉，椎基底动脉栓塞仅占脑栓塞的10%左右，栓子堵塞脑血管后不但引起供血区急性缺血，还常引起血管痉挛，使缺血范围扩大;当血管痉挛减轻，栓子移向动脉远端及侧支循环建立后，缺血范围缩小，症状减轻，脑栓塞引起的病理改变与脑血栓形成基本相同，但可多发，且出血性梗死更为常见，占30%～50%，这是因为栓塞处血管壁受损坏死，当痉挛减轻，血流恢复后易发生渗漏性出血，炎性栓子还可引起局限性动脉炎或细菌性动脉瘤，脑脓肿，脂肪栓塞时，大脑白质可见弥散性瘀斑和脑水肿。
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