胸主动脉瘤通常可在X线胸片上见到。CT和MRI特别有助于证实其范围和大小。经胸超声检查对升主动脉瘤能精确测量其大小，但对降主动脉不能，经食道超声检查对两者均能精确测量。在胸主动脉瘤准备切除前大多有指征做主动脉对比造影或磁共振主动脉造影。
对梅毒性动脉瘤，血清试验，特别是荧光密螺旋体抗体吸附试验和苍白密螺旋体(梅毒螺旋体)(treponema pallidum)免疫试验，多呈阳性。
(1)心电图检查：显示左心室肥大或双心室肥大、心肌损害和右束枝传导阻滞。
(2)X线胸片：见心脏明显扩大，肺动脉段突出，肺野充血肺纹理增多。
(3)超声心动图检查：显示主动脉窦壁波形中段，舒张期主动脉窦壁脱入右心室流出道。
(4)右心导管检查：可证实在右房、右室或肺动脉部位血氧饱和度升高，提示该部存在左向右分流。
(5)逆行主动脉造影：可明确主动脉窦瘤破口部位及破入的心脏腔室。
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