膝关节炎患者需要进行以下关键检查以明确病情：体格检查评估关节形态与活动功能，影像学检查判断关节结构改变，实验室检查排除炎症或其他病因，关节液检查分析炎症类型，特殊检查如关节镜用于明确复杂病变。
一、体格检查
视诊观察关节是否肿胀、畸形，注意两侧肢体对称性，骨关节炎患者常因软骨磨损出现关节间隙狭窄导致的屈曲内翻畸形；触诊重点检查关节周围压痛部位，内侧关节间隙压痛多见于内侧间室病变；活动度检查包括屈伸、旋转、内外翻，测量关节活动范围（屈曲、伸直、内翻角度），骨关节炎患者屈伸时可能有骨摩擦音，严重时活动受限；浮髌试验用于检测关节积液，阳性提示关节内液体量超过一定阈值，需结合影像学确认。老年患者因关节退变病程长，可能伴随关节僵硬，活动度下降更明显；女性患者因绝经后雌激素水平变化，可能早期出现内侧间室软骨损伤，导致触诊时内侧压痛更突出，需结合激素水平检查。
二、影像学检查
X线检查是基础筛查手段，重点观察关节间隙是否狭窄（正常关节间隙宽度男性1.5~2.0mm、女性1.3~1.8mm），关节边缘骨赘形成，软骨下骨硬化及囊性变，对骨关节炎的诊断敏感性达80%以上。对于年轻患者或怀疑早期病变时，可加做负重位X线（站立前后位片）提高诊断准确性。MRI检查通过软组织分辨率高的优势，清晰显示关节软骨厚度、半月板形态、韧带完整性及骨髓水肿，T2加权像可观察关节积液，对于判断软骨损伤分期具有不可替代作用，尤其适用于保守治疗后症状无改善的患者。CT检查在显示骨赘细节、骨折移位或关节内游离体时更优，三维重建图像还可评估关节面平整度，常用于复杂关节内结构异常的诊断。儿童患者无辐射暴露优势，成人中对老年患者软骨退变的检出更全面；长期负重运动者，MRI检查中可能发现软骨损伤早期信号改变，需与影像学基线对比。
三、实验室检查
血常规可评估全身炎症状态，白细胞计数及中性粒细胞比例升高提示急性炎症；血沉（ESR）和C反应蛋白（CRP）反映炎症活动度，骨关节炎患者多为正常或轻度升高，类风湿关节炎患者ESR和CRP常显著升高。自身抗体检测包括类风湿因子（RF）、抗环瓜氨酸肽抗体（抗CCP），可排除类风湿关节炎；抗核抗体（ANA）等针对自身免疫性关节炎。有类风湿关节炎家族史者，实验室检查需重点关注RF和抗CCP抗体，类风湿关节炎患者RF阳性率约70%~80%，而单纯骨关节炎罕见阳性；长期吸烟患者炎症指标可能更高，检查时需结合生活习惯综合判断。
四、关节液检查
通过关节穿刺术获取滑液，外观呈淡黄色清亮液提示骨关节炎，浑浊或脓性液提示感染性关节炎，痛风性关节炎可见尿酸盐结晶（双折射光显微镜下）。白细胞分类中，骨关节炎以单核细胞为主（＞2000/mm3），化脓性关节炎中性粒细胞＞75%，类风湿关节炎可见大量淋巴细胞及浆细胞。糖尿病患者感染风险增加，关节液检查前需严格无菌操作，避免继发感染；血友病患者因凝血功能异常，穿刺前需评估凝血指标，必要时补充凝血因子。
五、特殊检查
关节镜检查属于侵入性诊断技术，可直接观察关节内结构，发现软骨损伤、半月板退变、韧带撕裂等病变，同时可行活检或部分治疗操作。适用于保守治疗无效、疑似复杂病变的患者。不建议低龄儿童进行关节镜检查，因其关节腔较小且骨骼未发育成熟，可能导致过度创伤；运动员或职业运动员因长期高强度运动，关节镜检查可早期发现微小损伤，及时干预以避免病情恶化。
