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一般的冠狀動脈疾病主要是因斑塊(動脈粥樣硬化)造成動脈狹窄或阻塞。當動脈會出現其他問題，比較常見的4個病因包括內皮功能障礙(內膜受損)、冠狀動脈痙攣(不適當的收縮)、微血管功能障礙(微小分支的功能障礙)，或心肌橋(心肌覆蓋擠壓)。以上的情況仍然可以引起與阻塞性疾病相同的症狀。在接受冠狀動脈造影的患者中，至少有1/5的人有動脈無明顯阻塞，卻仍胸痛。雖然非阻塞性疾病在女性中更常見，但男性也可能患上這種疾病。由於心導管檢查正常，常導致診斷不易。

與阻塞性疾病一樣，胸痛或心絞痛是非阻塞性冠心病的常見症狀。這種胸痛通常發生在活動時或情緒緊張時，一旦活動或精神壓力結束，疼痛通常會消失，但有時候疼痛也會超過10分鐘或更長時間。而冠狀動脈痙攣的特色就是它通常在休息時引起胸痛，尤其是在入睡後及清晨時容易發生。其他症狀包括背部、手臂或下巴疼痛、呼吸困難、全身倦怠無力、頭暈、心悸等。

內皮功能障礙和微血管功能障礙的原因大部份都是常見的心血管危險因素引起的，包括糖尿病、高血壓、高膽固醇、吸菸、肥胖等。而冠狀動脈痙攣的原因尚不清楚，但可能是由於心臟動脈敏感而過度導致收縮所致。心肌橋是一種常見的先天性解剖學變異。目前還不清楚為何有些人與生俱來就有，而有些人則沒有。

診斷非阻塞性冠狀動脈疾病依賴於在心導管檢查等的高度專業化的檢查。在心導管檢查前，心臟科醫師會評估病患的風險因子，記錄病史，並進行身體檢查，以全盤了解病患的健康狀況。如果醫師需要更多資訊則可能安排心電圖、心臟超音波、CT冠狀動脈造影、心臟核磁共振、心臟核子醫學檢查等。