(一)发病原因
未经手术的多种心脏或大血管疾病如Valsalva窦破裂、主动脉狭窄、创伤性动静脉瘘、梅毒性心脏病、细菌性心内膜炎及肥厚性心肌病等均可引起创伤性心源性溶血，但常因骨髓代偿功能良好，不发生贫血，或贫血很轻，不引起注意。各种瓣膜置换术，心腔内修补术都有可能引发本病，但最多见的是涉及主动脉瓣的手术(尤其是主动脉瓣狭窄)，其次是二尖瓣膜病(如关闭不全)。自开展心脏或大血管疾病外科手术治疗后，本病较前多见，贫血程度也更严重。
(二)发病机制
下述几种机制与本病的发生有关：
1.湍流产生的剪切力 直接损伤红细胞，是本病最主要的发病机制。当红细胞受到3000dyn/cm2以上的剪切力作用时，即可破碎。而湍流所产生的剪切力往往超过此值。影响湍流产生的一个主要因素是取决于压力梯度的血流速度。左心室与主动脉在左心室收缩时产生的压力梯度最大，故血流在此处最容易出现湍流。所以涉及主动脉瓣的病变或手术最容易发生本病。肥厚性心肌病患者也可以发生本病。心脏功能状态则影响创伤性心源性溶血性贫血的严重程度。二尖瓣关闭不全的患者，左心室收缩时，与左心房之间也产生较大的压力梯度而发生同样的情况。任何原因如瓣膜关闭不全、人工瓣撕裂或与周围组织间有缝隙等所引起的血液反流均可产生湍流。
2.人工瓣膜对红细胞的损伤 主要从两个方面损伤红细胞而发生溶血。一是人工瓣膜表面程度。表面粗糙者容易摩擦损伤红细胞;如Tefron或含有橡皮的Dacron布制作的人工瓣膜表面常较粗糙，发生溶血的机会就较大;而金属制作的瓣膜表面较光滑，发生溶血相对较少。另外，表面粗糙的瓣膜上，易有纤维蛋白沉积而发生类似于微血管病性溶血的现象。二是人工瓣膜的制作材料，不仅表面粗糙程度不同，还有其他因素影响溶血的发生，例如，是生物瓣还是机械瓣、是否容易被内皮细胞覆盖等。
3.其他 免疫机制参与的溶血是本病发生的一个次要因素。个别病人Coombs试验阳性，其原因可能是机械损伤后暴露出来的细胞抗原，诱导产生了自身抗体。另外，有病变的或修补后的瓣膜及更换的人工瓣在关闭时可直接损伤红细胞。
