Dans votre cas, les deux accords sont possibles :
au singulier = afin d’écarter n’importe quelle cause médicale./ quelle que soit la cause médicale.
Au pluriel = afin d’écarter toutes les causes médicales.

Parfois, le choix semble plus difficilement acceptable, ainsi par exemple, dans les cas suivants, le singulier me parait difficilement défendable :
toutes voiles dehors = toutes les voiles dehors >>> OK mais,
Toute voile dehors = n’importe quelle voile dehors / quelle que soit la voile dehors >>> ?????

Toutes griffes dehors = toutes les griffes dehors >>> OK mais,
toute griffe dehors = n’importe quelle griffe dehors / quelle que soit la griffe dehors >>> ?????

A contrario, on peut aussi bien avoir :
à tout moment (= n’importe quel moment / quel que soit le moment) et à tous moments (= dans tous les moments)
de toute sorte (= de n’importe quelle sorte / quelle que soit la sorte) et de toutes sortes (= de toutes les sortes).

Et si l’on rajoute un petit adjectif à toute(s) cause(s )médicale(s), le choix ne sera plus possible et seul le pluriel sera correct : Toutes causes médicales confondues
>>> hausse de la mortalité toutes causes médicales confondues. Aucun sens avec le singulier !

EDIT
Tout au pluriel (donc toutes / tous) peut très bien s’employer avec un substantif non précédé d’un déterminant :