髌股关节X线检查是诊断髌骨不稳定的常用手段，通常包括膝关节正位，侧位及髌股关节轴位像，后者在髌股关节疾病的诊断中更有意义。
1.正位：患者仰卧位，双足靠拢，足尖向上，使股四头肌完全放松，摄前后位片，观察：
(1)髌骨位置：正常髌骨中心点应位于下肢轴线上或稍内侧。
(2)髌骨高度：正常髌骨下极刚好位于两侧股骨髁最低点连线之上，其下极在该连线近侧，距离大于20mm者为高位髌骨。
(3)髌骨及髁的外形：发育不良或畸形。
2.侧位：可以显示有无髌骨软骨下骨质硬化和骨关节病的征象，常用于判断有无高位髌骨，髌骨高度的测量，不同学者采用的计测方法不尽相同。
(1)Blumensaat法：患者膝关节屈曲30°时，髁间窝顶部在侧位像所显示的三角形硬化线投影称Ludloff三角，在其底边向前做延长线，正常髌骨下极应与该线相交，若髌骨下极位于该线近侧超过5mm，即为高位髌骨(图4)。
(2)Labelle和Laurin法：患者屈膝90°，摄侧位像，沿股骨皮质前缘向远端引线，正常97%的髌骨上极通过此线，高于此线为高位髌骨，相反，低于此线为低位髌骨(图5)。
(3)Insall和Salvati法(比值法)：摄屈膝30°位侧位像，测量髌腱长度(Lt)，即自髌骨下极至胫骨结节顶点上缘，再测量髌骨最长对角线的长度(Lp)，两者之比(Lt/Lp)，正常值为0.8～1.2，大于1.2为高位髌骨，小于0.8为低位髌骨(图6)。
(4)Blackburne-Peel法：摄膝屈30°侧位像，测髌骨关节面下缘至胫骨平台的垂直距离(A)，再测髌骨关节面的长度(B)，正常A/B比值为0.8，大于1.0为高位髌骨(图7)。
(5)小儿髌骨高位测定法(中点法)：在侧位X线片中找出股骨下端骺线的中点(F)，胫骨上端骺线的中点(T)及髌骨长轴对角线的中点(P)，正常膝关节屈曲50°～150°时PT与FT的比值为0.9～1.1，比值大于1.2时为髌骨高位，小于0.8时为低位(图8)。
3.轴位(髌股关节切位)：轴位X线检查髌股关节稳定性的诊断中更具有重要意义，不仅可用以了解髌股关系是否适合，也可用于判明髌骨外侧面骨小梁方向改变，以及有无外侧过度压力综合征(excessive lateral-pressure)。
自1921年Settegast提出采用轴位检测髌股关节之后，相继出现了许多改良的检查方法和技术，但由于不同学者采用了不同的屈膝角度，因而其测量值亦不尽相同，作者采用的方法是，令患者仰卧，用特制的体位架保持和固定膝关节于屈曲30°位，使股四头肌放松，将X线球管置于髌股关节远侧，使发出的射线光束平行于髌骨长轴;将胶片盒置于髌股关节近侧，使胶片和X光束及髌骨面呈90°角(图9)，检测项目及方法如下：
(1)沟角：在髌股关节切位X线片上，自股骨髁间沟的最低点分别向内，外髁的最高点画两条直线，其夹角称沟角或称滑车面角(sulcus angle，SA)，沟角的大小代表股骨髁间沟的深浅以及滑车的发育情况(图10A)。
(2)适合角：沟角的角分线和沟角顶与髌骨下极连线形成的夹角称适合角(congruence angle，CA)，该角位于角分线内侧为负角，位于外侧为正角，该角代表髌骨与股骨的相对位置关系，通常髌骨下极位于角分线内侧，即适合角正常为负角(图10B)。
(3)外侧髌股角：股骨内，外髁最高点连线与髌骨外侧关节面切线的夹角为外侧髌股角，正常该角开口向外，若开口向内或两线平行，则表示髌骨有外侧倾斜(图11)。
(4)髌骨倾斜角：为股骨内，外髁最高点连线与髌骨切位的最大横径延长线形成的夹角，此角增大，表示髌骨的倾斜度增大(图12)。
(5)髌骨外移度：经股骨内髁最高点做股骨内，外髁最高点连线的垂直线，该垂线与髌骨内缘的距离为髌骨外移度，髌骨内缘靠近垂线，位于垂线上或越过垂线为正常，远离垂线表示髌骨有外移(图13)。
(6)深度指数(depth index)：髌骨横径长度与髌骨下极至横径轴线的垂直距离比为髌骨深度;股骨内，外髁最高点连线的长度与由滑车沟最低点至连线的垂直距离比为滑车深度(图14)，根据Ficat的测量，髌骨的深度指数正常为3.6～4.2，滑车深度指数为5.3±1.2。
根据作者对80例(男35例，女45例)正常髌股关节(所有被测试者无膝痛史，无阳性体征，年龄为18～40岁)测量的结果：沟角为138°±6°(x±s)，适合角为-8°±9°(x±s);外侧髌股角为7.8°±3.1°(x±s);髌骨倾斜角为11°±2.5°(x±s)，92%的髌骨内缘位于垂线内或垂线上，8%位于垂线外侧，但距离不超过2mm。
髌股关节X线测量的目的在于确定髌股关节中髌骨与股骨的相对位置关系，根据不同改变对不同疾病作出判断，这些改变包括：髌骨的偏移(髌骨外移度);髌骨倾斜(外侧髌股角，髌骨倾斜角)，髌骨，股骨髁间沟的解剖改变及发育情况(沟角，适合角，深度指数)，这些指标不同程度地反映了髌股关节的稳定性，作者根据对正常髌股关节的测量认为：适合角测量标记清楚，它除可反映髌骨偏移外，同时可反映滑车沟深浅及沟角对髌骨的适合性;另外，外侧髌股角重复性更好，故在诊断不稳定髌骨中，适合角及外侧髌股角更为实用。
4.髌骨不稳定的关节造影：通过膝关节双重造影不仅能观察髌骨软骨的改变，还可对比检查髌骨两侧支持韧带以及诊断滑膜皱襞综合征，除外关节其他病变造影和CT检查，对不稳定髌骨的诊断常需要与其他检查方法联合才更为准确。
5.髌骨不稳定的关节镜检查：此为一种侵入性检查方法，检查者可在镜下直接观察髌骨与股骨的位置关系，运动轨迹，以及髌骨与股骨关节软骨损伤的范围，程度和部位，有助于选择适当的手术方式，预测手术成功的可能性，更重要的是判明有无合并其他关节内紊乱病变，如半月板撕裂，滑膜皱襞，滑膜炎，剥脱性软骨炎，游离体等，在明确病变的同时也可做相应的处理。
Jackson根据关节镜下关节软骨改变的程度，将其分为3型：
Ⅰ型：髌骨软骨面有局限性软化灶。
Ⅱ型：髌骨软骨面有龟裂和侵蚀破坏，而股骨髁关节面正常。
Ⅲ型：除Ⅱ型变化外，股骨髁关节面也有破坏改变。
6.髌骨不稳定的CT或MRI检查：计算机断层扫描和磁共振成像技术的应用，使髌股关节不稳定的诊断更加准确，避免了普通X线影像的重叠和失真，因髌股关节在0°～20°位(伸直位)时，髌骨大部分处在髁间沟最浅的滑车上凹，而此位置股四头肌及内，外侧支持韧带放松，髌股关节处于相对不稳定状态，故在膝关节屈曲20°以内的位置拍摄髌股关节切位相，诊断髌骨不稳定的阳性率最高，但实际上，膝关节屈曲20°位摄髌股关节切位相存在投照技术困难，影像常显示不清，难于测量，而用CT或MRI技术，在膝关节伸直位，使四头肌放松，对髌骨关节中部做横断面扫描，图像清晰，重复性好，便于测量与计算，是髌骨不稳定有力的诊断手段。
