急性高危胸痛主要包括急性心肌梗死、肺血栓栓塞癥、主動脈夾層。這三種疾病均與血栓形成有關。急性心肌梗死是由于冠狀動脈粥樣硬化脂質斑塊破裂后，激活血小板聚集形成血栓堵塞血管，導致所供血的心肌壞死，血栓體積多較小。肺血栓栓塞癥多為下肢深靜脈血栓脫落隨血流到達肺循環，堵塞相應的肺動脈，同時激活神經-體液機制造成栓塞性水腫、出血、壞死。而主動脈夾層多因高血壓引起主動脈中層變性，主動脈內膜和中層間血液積聚，形成大量血栓。
研究發現，主動脈夾層發生時D-二聚體水平最高，其次為肺血栓栓塞組，而急性心肌梗死組最低。D-二聚體是交聯纖維蛋白的降解產物，可反映體內纖維蛋白活性和凝血功能，只有血栓中的纖維蛋白降解才能形成D-二聚體。它是體內血栓降解的特異性產物。因此D-二聚體在急性高危胸痛鑒別中有重要價值。它雖然特異性差，但是能對高危胸痛診斷提供重要的線索。
臨床上，如患者突發劇烈胸痛，呈撕裂樣，一開始即達高峰，疼痛沿血管撕裂方向轉移，持續時間長，應用嗎啡、硝酸甘油等止痛效果差，心電圖正常，D-二聚體明顯升高，則首先應考慮主動脈夾層，行主動脈增強CT即可確診。
肺血栓栓塞癥患者多有長期臥床、骨折、手術、創傷、腫瘤等高危因素。呼吸困難癥狀比較明顯，也可以出現胸痛，大都為胸膜樣胸痛，且疼痛多不劇烈。D-二聚體也可升高，但一般升高水平不如主動脈夾層，只有極個別患者的D-二聚體水平明顯升高。查肺動脈增強CT即可確診。
急性心肌梗死患者也可出現劇烈胸痛，呈瀕死感，但多逐漸達到高峰，疼痛部位、放射部位相對固定，疼痛部位相對局限。D-二聚體大多稍有升高或正常，根據心電圖、心肌酶動態演變，且應用嗎啡、硝酸甘油大都有效，基本就可以確診。
最難診斷的是急性心肌梗死與主動脈夾層合并存在。由于主動脈夾層與急性心肌梗死危險因素相似，且均可出現劇烈胸痛癥狀，導致病情更加復雜，診斷也更加困難。由于兩者在治療方法上有矛盾，一旦誤診誤治，后果不堪設想。如果根據患者臨床表現、心電圖、心肌損傷標志物已經診斷為急性心肌梗死，但D-二聚體明顯升高，一定要做主動脈增強CT排除主動脈夾層，因為很可能是A型夾層累及冠脈導致急性心肌梗死，大多累及右冠脈導致急性下壁心肌梗死。