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血管内介入治疗即血管内治疗，是在X线电视监视下，对颅脑疾患进行直接治疗的方法。血管内介入治疗一般采用股动脉穿刺，在X线电视监视下，将内径为 2mm的导引管经主动脉插到供应颅脑血液的血管——颈动脉或椎动脉内。然后，通过导引管将内径为 1mm或更细的、非常柔软的微导管选择性地插到颅内有关的动脉内，直达病变部位。最后，再根据病变的性质，采用不同的方法，如栓塞、注药、扩张等操作，达到治疗目的。一般来说，介入治疗损伤轻、痛苦小、危险性低、适应证广泛。
血管内介入治疗适应证：①年龄在 18 岁以上。②急性缺血性中风，影像学检查证实为大血管闭塞。其中前循环闭塞发病 6 小时以内，推荐血管介入治疗；前循环闭塞发病在 6 ～ 24 小时，经过严格的影像学筛选，推荐血管介入治疗；后循环大血管闭塞发病在 24 小时以内，可行血管介入治疗。③ CT排除颅内出血、蛛网膜下腔出血。④患者或法定代理人签署知情同意书。
血管内介入治疗包括血管内机械取栓、动脉溶栓、血管成形术。血管内机械取栓是近年急性缺血性中风治疗最重要的进展，可显著改善急性大动脉闭塞导致的缺血性中风患者的预后。动脉溶栓是使溶栓药物直接到达血栓局部，理论上血管再通率应高于静脉溶栓，且出血风险更低。然而其益处可能被溶栓启动时间的延迟所抵消。目前缺乏充分的证据证实动脉溶栓有益，因此，目前一线的血管内治疗是血管内机械取栓治疗，而不是动脉溶栓。血管成形术包括急诊颈动脉内膜切除术（CEA）、颈动脉支架植入术（CAS），用于治疗症状性颈动脉狭窄，有助于改善脑血流灌注，但临床安全性与有效性尚不明确。