當明確診斷較為困難時，可藉助於影像學檢查和關節鏡探查。X線片通常無陽性發現，普通CT對皺襞的診斷無明顯作用。
MRI：能較好的顯示皺襞的序列為梯度回波T2加權像、壓脂T2加權像和質子密度加權像。在關節液不充足時，可採用關節造影，注射顯影劑擴張膝關節，使皺襞顯像更為清晰。在MRI中皺襞顯示為低訊號的帶狀或線狀影，位於高訊號的關節液中。髕上皺襞在矢狀位最易顯影，常呈帶狀低訊號結構，位於髕骨後方上部。髕下皺襞呈線性低訊號結構，在矢狀位位於ACL前方，與之平行。髕內側皺襞在軸狀位和矢狀位的T2加權像最為清晰，如進行關節造影則效果更佳。
關節鏡檢查：滑膜皺襞綜合徵的臨床症狀及體徵與膝部其他病變不易區分，常易混淆。因此，滑膜皺襞綜合徵的最後確診，常需藉助關節鏡檢查。大部分滑膜皺壁是在進行關節鏡下其他手術時發現的。關節鏡下可觀察到帶狀的、薄而半透明的或是肥厚纖維化的滑膜皺襞，或附於髕上囊，或與ACL並行，或夾於髕股關節間，寬大的皺襞可包裹股骨髁之上，甚至關節腔分隔成兩個腔室。
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