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病理学检查：发现大多数虹膜恶性黑色素瘤为梭形A或梭形B黑色素瘤细胞组成，有些瘤体内可杂有少量上皮样黑色素瘤细胞。单纯由上皮样黑色素瘤细胞组成的黑色素瘤很少发生于虹膜。瘤细胞早期仅在虹膜基质内生长。
裂隙灯显微镜检查可直接观察病变的表面，可见病变组织表面的血管、不均匀分布的色素等。部分病例可见前房色素及细胞浮游，或沉积于虹膜角膜角，形成“黑色积脓”。肿瘤坏死可致前房积血。房角镜检查可了解虹膜角膜角是否受累。
普通超声检查难以探查到虹膜肿物。UBM检查可清晰地显示虹膜病变，病变处虹膜形态改变,限局性增厚，呈梭形或半球形，边界清晰，内回声较均匀，与周围组织间分界清晰。可了解睫状体是否受累并可鉴别睫状体黑色素瘤累及虹膜的情况(图2)。