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引起急性周围动脉栓塞的主要原因是动脉栓子（血栓或其他类型栓子）。心脏是栓子最常见的来源。合并心房纤颤或二尖瓣狭窄时，左心房血流紊乱，流速减慢，容易形成左房血栓。其他可引起血栓的心脏病包括心肌梗死，心室壁瘤和心肌病；感染性心内膜炎患者的感染性血栓来自二尖瓣或主动脉瓣赘生物；远端的血栓栓子也可以起源于近端主动脉或大动脉病变（如动脉瘤、动脉粥样硬化）。
少见情况是静脉栓子经过未闭的卵圆孔进入动脉而引起栓塞。另外，来自钙化瓣膜的钙质碎片、动脉粥样硬化的胆固醇结晶、恶性肿瘤的癌栓及其他异物都可以成为栓子，但极为少见。以下情况可在原位形成动脉血栓，约10%的闭塞性动脉硬化的病例可以发生急性动脉栓塞，而闭塞性脉管炎与结节性多动脉炎则罕见。
在某些血液异常如真性红细胞增多症或冷沉球蛋白血症中，尽管血管正常，但血液凝固性增加，也可以发生急性动脉栓塞。动脉的穿透性外伤、置入动脉导管及动脉旁路移植，医学教.育网搜集整理以及非心血管系统疾病如脓毒血症、肺炎、腹膜炎、结核病、溃疡性结肠炎等都可能引起动脉栓塞。
