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可见白细胞计数在2万以上，并有血液浓缩和代谢性酸中毒表现。
腹部X线平片难以明确有肠缺血的现象，在早期仅显示大、小肠有中等或轻度胀气，随病情进展可见肠腔内气、液面，以及数小时后仍无变动的肠襻，出现肠梗阻影像。晚期麻痹性肠梗阻时，胀气肠管至结肠中段突然中断。
彩色多普勒超声能直接显示肠系膜上血管及其毗邻结构，可见与血管腔内径等大的强回声团块影堵塞血管腔、腔内未能检测出彩色血流及频谱多普勒信号。可对疑为急性肠系膜上动脉闭塞病例进行筛选，但由于受胀气肠襻的影响确诊率不高，如能探到肠系膜上动脉内血栓图像，为临床提供重要的诊断信息，结合临床表现可有手术探查指征。
腹部选择性动脉造影对本病有较高的诊断价值，它不但能帮助诊断，还可鉴别是动脉栓塞血栓形成或血管痉挛，是诊断急性肠系膜上动脉闭塞最可靠的方法。动脉造影有助于早期诊断，也有利于治疗方法的选择，CT、MRI、腹腔镜检查对早期诊断虽有一定帮助，但都不如动脉造影直观、准确。当疑有肠系膜动脉闭塞时，在有条件的医院应毫不犹豫地行肠系膜上动脉造影。动脉栓塞多在结肠中动脉开口处，造影剂在肠系膜上动脉开口以下3～8cm处突然中断，血栓形成则往往在肠系膜上动脉开口处距主动脉3cm以内，出现血管影中断。小栓子则表现在肠系膜动脉的分支有闭塞现象，有时还可发现肾动脉或其他内脏动脉有阻塞。血管痉挛显示为血管影有缩窄但无中断。血管造影明确病变的性质与部位后，动脉导管可保持在原位上给予血管扩张药如罂粟碱、苄胺唑啉(regitine)等以解除栓塞后引起的血管痉挛，并维持至手术后，药物结合取栓术或栓塞病变治疗后，可有利于提高缺血肠的成活率，术后还可利用这一导管再次造影以了解肠系膜血管循环的状况。