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Una vez que una lesión focal se ubica en un área específica del sistema nervioso (diagnóstico anatómico) debe determinarse la patología (diagnóstico patológico) y etiología (diagnóstico etiológico) de la lesión.
El diagnóstico patológico sólo puede hacerse por evaluación directa de un espécimen obtenido de la lesión focal. Cuando la evaluación directa del espécimen no es posible, se logra formular un diagnóstico patológico provisional en base a datos clínicos, imagenógicas, y neurofisiológicos.

¿ Como llegar al diagnóstico patológico provisional ?
Los hallazgos clínicos, muy útiles para establecer un diagnóstico patológico provisional, son aquellos relacionados con la ubicación de la lesión, el ritmo de progresión del déficit neurológico y en un grado menor a los eventos que rodean el inicio del déficit neurológico.
La localización de la lesión en una área anatómica ayuda a establecer el diagnóstico patológico provisional porque ciertos procesos patológicos se presenten en algunas áreas específicas del sistema nervioso, más que en otras. Por ejemplo, en el período neonatal se observan más neoplasías en la región supratentorial que en la infratentorial; y los infartos arteriales aislados son más frecuentes en la circulación cerebral anterior que en la posterior.
El ritmo de progresión de un déficit, es decir, el tiempo que éste emplea para alcanzar el máximo deterioro neurológico, ayuda a distinguir entre neoplasías, accidentes cerebrovasculares, o infecciones. Los procesos neoplásicos progresan de modo implacable durante el período neonatal. Los accidentes cerebrovasculares alcanzan el deterioro neurológico máximo en minutos u horas. Los procesos infecciosos llegan al deterioro neurológico máximo en horas o días.
Los eventos que rodean el inicio del déficit neurológico no contribuyen, tanto como el sitio de la lesión o el ritmo de progresión del déficit, a formular un diagnóstico patológico, excepto en los procesos traumáticos, en donde los síntomas suelen relacionarse claramente con el trauma.

¿ Como llegar al diagnóstico etiológico ?
El diagnóstico etiológico, una vez establecido el diagnóstico patológico provisional, se precisa por una combinación de datos clínicos, neuroimagenológicos, neurofisiológicos y de laboratorio.