On vous administra un sédatif (médicament qui va vous aider à vous détendre, sans pour autant vous endormir) par l'intermédiaire d'un cathéter intraveineux (IV) (dans une veine) pour que vous puissiez vous détendre, bien que l’on puisse parfois vous administrer un anesthésique général (médicament qui élimine temporairement la douleur et les sensations). Le radiologiste d’intervention localisera un vaisseau sanguin approprié, généralement dans l’aine, le bras ou le cou, et endormira la région avec un anesthésique local. Après avoir pratiqué une petite incision, il introduira un fin cathéter dans le vaisseau sanguin, qu'il guidera dans la région de mauvaise circulation en se guidant par rayons X. On injectera ensuite le produit de contraste (substance qui augmente le contraste entre les organes afin de les rendre visibles par les techniques d'imagerie médicale) et on prendra un série d'images par rayons X pour localiser de manière très précise l’emplacement du caillot. Le radiologiste analysera les images pour déterminer s’il vaut mieux dissoudre le caillot avec des médicaments thrombolytiques, le fractionner avec un dispositif mécanique, ou les deux.
On insère le cathéter à travers les vaisseaux sanguins, jusqu’au vaisseau qui contient le caillot. Si on traite le caillot avec des médicaments, on laisse en place le cathéter, connecté à une pompe spéciale qui libère le médicament à un taux précis. On administre les médicaments thrombolytiques par le cathéter sur plusieurs heures ou plusieurs jours. Vous resterez à l’hôpital pendant toute la durée du traitement médicamenteux. Il faut entre 24 et 48 heures pour que le caillot se dissolve. Pendant cette période, le radiologiste d’intervention surveillera la progression du traitement à l’aide d’examens supplémentaires d’imagerie.