体外实验和动物实验发现，红细胞在这种不正常的微血管中被绊住在纤维素的细丝上，在血流的推压下，红细胞被细丝割裂，发生血管内溶血；或红细胞暂时将缺口自行封闭，在循环血液中出现三角形、盔形等各种形状的破碎细胞和球形细胞，以后在脾脏或其他单核巨噬细胞系统中被破坏。
许多疾病可伴发微血管病性溶血性贫血，这些疾病可以分成两大类：
①以血管的病变或异常为主。小动脉(特别是肾小动脉)有病变常导致纤维蛋白沉积的疾病，如溶血尿毒症综合征、血栓性血小板减少性紫癜、恶性高血压、急性肾小球肾炎、肾皮质坏死、肾移植物被排斥、妊娠高血压综合征等都可发生这种溶血性贫血。其他部位的小动脉炎或坏死，如结节性多动脉炎、坏死性肉芽肿、过敏性血管炎及巨大的海绵状血管瘤等，也可因血管病变伴有血栓形成，而引起红细胞的机械性损伤和溶血。
②血管本身无病，而以播散性血管内凝血为主。胎盘过早剥离、伴有休克的败血症和促凝性蛇毒中毒等引起的溶血，都是以播散性血管内凝血为主的。广泛的癌转移，特别是乳腺癌和胃腺癌也能引起此类贫血。因为这种癌细胞分泌的粘蛋白具有血栓形成作用，可造成血管内凝血。
临床表现主要为原发病的各种表现加溶血性贫血的表现。如果溶血突然出现，发展迅速，可见有血红蛋白。肝脾偶见肿大。红细胞形态改变，血片中出现多少不一的破碎红细胞，是作出诊断的重要依据。因此血片检查对诊断很重要。
治疗主要应针对原发性疾病。如果原发性疾病是可以治愈的，溶血也能停止。溶血如为播散性血管内凝血引起，用肝素治疗可能有效。贫血严重者可以输血。预后决定于原发性疾病的治疗是否有效。
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