支持AIS治疗的病理生理学假说是，脑动脉闭塞后某些低灌注脑组织可能会永久坏死，但及时再通血液可以挽救这些组织。急性再灌注治疗的目的是防止这些组织(称为缺血半暗带)的不可逆坏死。再灌注时间越早，AIS的治疗效果越好。
研究发现，在症状发作后4.5小时内，任何急性缺血性卒中且症状异常的患者中，静脉溶栓是最重要的治疗方法。多中心随机对照试验表明，机械血栓切除术可导致急性缺血性卒中和近端动脉闭塞患者部分或全部血管再通，与单独静脉注射重组组织纤溶酶原激活剂相比，可提高治疗效果。无论何种再灌注方式，再灌注越早，临床效果就越好。
静脉注射重组组织型纤溶酶原激活剂仍是治疗症状4.5小时内中、重度神经功能缺损的标准治疗方法。对部分急性缺血性脑卒中患者，经血管内再灌注治疗可提高疗效。无论采用何种模式，都应努力促进脑卒中再灌注治疗。
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