(一)腦脊液：
出血前多無明顯改變，出血后顱內(nèi)壓大多在1.92～3.84kPa，腦脊液呈血性。
(二)腦電圖：
多數(shù)患者有腦電圖異常，發(fā)生在病變同側(cè)者占70%～80%，如對側(cè)血流紊亂缺血時(shí)，也可表現(xiàn)異常;因盜血現(xiàn)象，有時(shí)一側(cè)大腦半球的動(dòng)靜脈畸形可表現(xiàn)出雙側(cè)腦電圖異常;深部小的血管畸形所致的癲癇用立體腦電圖可描記出準(zhǔn)確的癲癇灶。腦電圖異常主要表現(xiàn)為局限性的不正常活動(dòng)，包括α節(jié)律的減少或消失，波率減慢，波幅降低，有時(shí)出現(xiàn)彌漫性θ波，與腦萎縮或腦退行性改變的腦電圖相似;腦內(nèi)血腫者可出現(xiàn)局灶性δ波;幕下動(dòng)靜脈畸形可表現(xiàn)為不規(guī)則的慢波;約一半有癲癇病史的患者表現(xiàn)有癲癇波形。
(三)核素掃描：
一般用99Tc或197Hg作閃爍掃描連續(xù)攝像，90%～95%的幕上動(dòng)靜脈畸形出現(xiàn)陽性結(jié)果，可做定位診斷。直徑在2mm以下的動(dòng)靜脈畸形不易發(fā)現(xiàn)。
(四)頭顱X線平片：
有異常發(fā)現(xiàn)者占22%～40%，表現(xiàn)為病灶部位鈣化斑、顱骨血管溝變深加寬等，顱底平片有時(shí)可見破裂孔或棘孔擴(kuò)大。顱后窩動(dòng)靜脈畸形致梗阻性腦積水者可顯示有顱內(nèi)壓增高的現(xiàn)象。出血后可見松果體鈣化移位。
(五)腦血管造影：
蛛網(wǎng)膜下腔出血或自發(fā)性腦內(nèi)血腫應(yīng)進(jìn)行腦血管造影或磁共振血管造影(MRA)，頑固性癲癇及頭痛提示有顱內(nèi)動(dòng)靜脈畸形的可能，也應(yīng)行腦血管造影或 MRA。通過造影可顯示畸形血管團(tuán)的部位、大小及其供血?jiǎng)用}有無動(dòng)脈瘤和引流靜脈數(shù)量、方向及有無靜脈瘤樣擴(kuò)張，畸形團(tuán)內(nèi)有否伴有動(dòng)靜脈瘺及瘺口的大小，對血管畸形的診斷和治療具有決定性的作用，但仍有約11%的患者因其病變?yōu)樾⌒突螂[型，或已被血腫破壞或?yàn)檠ㄋ]塞而不能被腦血管造影發(fā)現(xiàn)。
一般小的動(dòng)靜脈畸形進(jìn)行一側(cè)頸動(dòng)脈造影或一側(cè)錐動(dòng)脈造影，可顯示出其全部供血?jiǎng)用}及引流靜脈;大的動(dòng)靜脈畸形應(yīng)行雙側(cè)頸動(dòng)脈及錐動(dòng)脈造影，可以了解全部供血?jiǎng)用}、引流靜脈和盜血情況，必要時(shí)可進(jìn)行超選擇性供血?jiǎng)用}造影以了解其血管結(jié)構(gòu)和硬腦膜動(dòng)脈供血情況。顳部動(dòng)靜脈畸形常接受大腦中動(dòng)脈、后動(dòng)脈及脈絡(luò)膜前的供血，故該處的動(dòng)靜脈畸形應(yīng)同時(shí)做頸動(dòng)脈及錐動(dòng)脈造影。額葉動(dòng)靜脈畸形常為雙側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈供血;頂葉者多為雙側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈及錐動(dòng)脈系統(tǒng)供血，故應(yīng)行全腦血管造影。實(shí)際上為了顯示腦動(dòng)靜脈畸形的血流動(dòng)力學(xué)改變，發(fā)現(xiàn)多發(fā)性病灶或其他共存血管性病變，對腦動(dòng)靜脈畸形患者均應(yīng)進(jìn)行全腦血管造影。三維腦血管造影能更清楚地顯示動(dòng)脈與回流靜脈的位置，對指導(dǎo)術(shù)中夾閉病灶血管十分有利;數(shù)字減影血管造影可消除顱骨對腦血管的遮蓋，能更清楚地顯示出供血?jiǎng)用}與引流靜脈及動(dòng)靜脈畸形的細(xì)微結(jié)構(gòu)。三維數(shù)字減影血管造影能進(jìn)行水平方向的旋轉(zhuǎn)，具有較好的立體感，有利于周密地設(shè)計(jì)手術(shù)切除方案。該方法尤其適用于椎-基底動(dòng)脈系統(tǒng)和硬腦膜動(dòng)靜脈畸形的觀察，也可用于檢查術(shù)后的血管分布情況及手術(shù)切除的程度。
腦動(dòng)靜脈畸形的腦動(dòng)脈造影影像是最具特征性的。在動(dòng)脈期攝片上可見到一團(tuán)不規(guī)則的扭曲的血管團(tuán)，有一根或數(shù)根粗大的供血?jiǎng)用}，引流靜脈早期出現(xiàn)于動(dòng)脈期攝片上，扭曲擴(kuò)張導(dǎo)入顱內(nèi)靜脈竇。半數(shù)以上的動(dòng)靜脈畸形還可顯示出深靜脈和淺靜脈的雙向引流。病變遠(yuǎn)側(cè)的腦動(dòng)脈不充盈或充盈不良。如不伴有較大的腦內(nèi)血腫，一般腦動(dòng)靜脈畸形不引起正常腦血管移位。因腦動(dòng)靜脈畸形的動(dòng)脈血不經(jīng)過毛細(xì)血管網(wǎng)而直接進(jìn)入靜脈系統(tǒng)，故經(jīng)動(dòng)脈注射造影劑后立刻就能見到引流靜脈。由于大量的動(dòng)靜脈分流，使上矢狀竇、直竇或橫竇內(nèi)血流大量淤積而使皮質(zhì)靜脈淤滯，造影劑可向兩側(cè)橫竇或主要向一側(cè)橫竇引流。大的動(dòng)靜脈畸形常有一側(cè)或兩側(cè)橫竇管徑的擴(kuò)大;腦膜或腦膜腦動(dòng)靜脈畸形，橫竇擴(kuò)大甚至可擴(kuò)大幾倍;腦動(dòng)靜脈畸形的血管管壁薄，在血流的壓力下易于擴(kuò)張，引流靜脈擴(kuò)張最明顯，甚至局部可形成靜脈瘤，靜脈竇也有極度擴(kuò)大。
Lasjaumias等(1986年)報(bào)道，在超選擇性血管造影見到畸形血管的結(jié)構(gòu)是：
?、賱?dòng)脈直接輸入血管團(tuán);②動(dòng)脈發(fā)出分支輸入病灶;③與血流有關(guān)的動(dòng)脈擴(kuò)張形成動(dòng)脈瘤;
?、懿辉趧?dòng)靜脈畸形供血?jiǎng)用}上的動(dòng)脈瘤;⑤動(dòng)靜脈瘺;⑥病灶內(nèi)的動(dòng)脈擴(kuò)張形成動(dòng)脈瘤;
⑦病灶內(nèi)的靜脈擴(kuò)張形成靜脈瘤;⑧引流靜脈擴(kuò)張。
(六)CT掃描：
雖然不像血管造影能顯示病變的全貌，但可同時(shí)顯示腦組織和腦室的改變，亦可顯示血腫的情況，有利于發(fā)現(xiàn)較小的病灶和定位診斷。無血腫者CT平掃表現(xiàn)出團(tuán)狀聚集或彌漫分布的蜿蜒狀及點(diǎn)狀密度增高影，其間為正常腦密度或小囊狀低密度灶，增強(qiáng)后輕度密度增高的影像則更清楚;病灶中高密度處通常是局灶性膠質(zhì)增生、新近的出血、血管內(nèi)血栓形成或鈣化所引起;病灶中的低密度表示小的血腫吸收或腦梗死后所遺留的空腔、含鐵血黃素沉積等;病灶周圍可有腦溝擴(kuò)大等限局性腦萎縮的表現(xiàn)，顱后窩可有腦積水現(xiàn)象。有血腫者腦室可受壓移位，如出血破入腦室則腦室內(nèi)呈高密度影像;新鮮血腫可掩蓋血管畸形的影像而難以辨認(rèn)，應(yīng)注意觀察血腫旁的病變影像與血腫的均勻高密度影像不同，有時(shí)血腫附近呈現(xiàn)蜿蜒狀輕微高密度影，提示可能有動(dòng)靜脈畸形;也有報(bào)道血腫邊緣呈弧形凹入或尖角形為動(dòng)靜脈畸形血腫的特征。血腫周圍表現(xiàn)出程度不同的腦水腫;動(dòng)靜脈畸形引起的蛛網(wǎng)膜下腔出血，血液通常聚集在病灶附近的腦池。如不行手術(shù)清除血腫，經(jīng)1～2個(gè)月后血腫自行吸收而形成低密度的囊腔。
(七)磁共振影像(MRI)及磁共振血管造影(MRA)：
MRI對動(dòng)靜脈畸形的診斷具有絕對的準(zhǔn)確性，對畸形的供血?jiǎng)用}、血管團(tuán)、引流靜脈、出血、占位效應(yīng)、病灶與功能區(qū)的關(guān)系均能明確顯示，即使是隱性腦動(dòng)靜脈畸形往往也能顯示出來。主要表現(xiàn)是圓形曲線狀、蜂窩狀或葡萄狀血管流空低信號影，即動(dòng)靜脈畸形中的快速血流在MRI影像中顯示為無信號影，而病變的血管團(tuán)、供血?jiǎng)用}和引流靜脈清楚地顯示為黑色。
動(dòng)靜脈畸形的高速血流血管在磁共振影像的T1加權(quán)像和T2加權(quán)像上都表現(xiàn)為黑色，回流靜脈因血流緩慢在T1加權(quán)像表現(xiàn)為低信號，在T2加權(quán)像表現(xiàn)為高信號;畸形血管內(nèi)有血栓形成時(shí)，T1和T2加權(quán)像都表現(xiàn)為白色的的高信號，有顱內(nèi)出血時(shí)也表現(xiàn)為高信號，隨著出血時(shí)間的延長T1加權(quán)像上信號逐漸變成等或低信號，T2加權(quán)像上仍為高信號;鈣化部位T1和T2加權(quán)像上看不到或是低信號。磁共振血管造影不用任何血管造影劑便能顯示腦的正常和異常血管、出血及缺血等，能通過電子計(jì)算機(jī)組合出全腦立體化的血管影像，對蛛網(wǎng)膜下腔出血的患者是否進(jìn)行腦血管造影提供了方便。
(八)經(jīng)顱多普勒超聲(TCD)：
經(jīng)顱多普勒超聲是運(yùn)用定向微調(diào)脈沖式多普勒探頭直接記錄顱內(nèi)一定深度血管內(nèi)血流的脈波，經(jīng)微機(jī)分析處理后計(jì)算出相應(yīng)血管血流波形及收縮期血流速度、舒張期血流速度、平均血流速度及脈搏指數(shù)。通過顳部探測大腦中動(dòng)脈、頸內(nèi)動(dòng)脈末端、大腦前動(dòng)脈及大腦后動(dòng)脈;通過枕骨大孔探測錐動(dòng)脈、基底動(dòng)脈和小腦后下動(dòng)脈;通過眼部探測眼動(dòng)脈及頸內(nèi)動(dòng)脈虹吸部。正常人腦動(dòng)脈血流速度從快到慢的排列順序是：大腦中動(dòng)脈，大腦前動(dòng)脈，頸內(nèi)動(dòng)脈，基底動(dòng)脈，大腦后動(dòng)脈，錐動(dòng)脈，眼動(dòng)脈，小腦后下動(dòng)脈。隨著年齡的增長血流速度減慢;腦的一側(cè)半球有病變則兩個(gè)半球的血流速度有明顯差異，血管痙攣時(shí)血流速度加快，血管閉塞時(shí)血流速度減慢，動(dòng)靜脈畸形時(shí)供血?jiǎng)用}的血流速度加快。術(shù)中利用多普勒超聲幫助確定血流方向和動(dòng)靜脈畸形血管結(jié)構(gòu)類型，區(qū)分動(dòng)靜脈畸形的流入和流出血管，深部動(dòng)靜脈畸形的定位，動(dòng)態(tài)監(jiān)測動(dòng)靜脈畸形輸入動(dòng)脈的阻斷效果和其血流動(dòng)力學(xué)變化，有助于避免術(shù)中因血流動(dòng)力學(xué)變化所引起的正常灌注壓突破綜合征等并發(fā)癥。經(jīng)顱多普勒超聲與CT掃描或磁共振影像結(jié)合有助于腦動(dòng)靜脈畸形的診斷。