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1.血中病原体检查 人体四种疟原虫只有恶性疟一种在周围血内仅见环状体和配子体，且在发作期检出机会较多，发作间歇期多数原虫进入内脏毛细血管，如当时配子体尚未出现，则血检可能暂呈阴性，因此恶性疟在发作期间查血最为适宜;其余3种疟疾的血检不受时间限制，无论在发作期及间歇期均可见到原虫。故对临床症状酷似疟疾、血检原虫阴性者，应坚持连续几天检查，一天查血2次。细致地按规定检查厚血膜，其功率高于薄血膜很多倍，凡是疟疾，最终定能在周围血中查到疟原虫。从患者耳垂或指尖刺取血液涂片、染色、镜检，迄今仍是最可靠的确诊疟疾方法，如发现红内期疟原虫即可确诊。
鉴于镜检法的准确性受到血中原虫密度、制片和染色技术、服药后原虫变形或密度下降、以及镜检经验等因素的影响，近年来对传统的血检法有了一些改进。其一为用含有抗凝剂和吖啶橙的毛细管，取病人60μl血，加一个浮器离心后，疟原虫浓集在红细胞上层和白细胞下层，由于管中央有浮器存在，把上述两层细胞和疟原虫推向管壁，可以直接在荧光显微镜下检查发现荧光的疟原虫。此法有浓缩作用，可提高敏感度。其二是用0.5%～1.0%皂素溶液代替普通水溶血，然后以吉氏液染色后镜检。优点是以皂素处理过的厚血膜底板清晰，无红细胞残骸和血小板干扰，有助于疟原虫检出。
2.免疫学检测 检测疟原虫抗原和抗体，主要方法有琼脂糖扩散试验、对流免疫电泳、酶联免疫吸附试验、直接荧光或酶免疫染色法等;可查出原虫血症者。可用于临床诊断、流行病学调查、追溯传染源、考核疗效及借助测定流行区人群抗体水平的高低，来推断疟疾的流行趋势;过筛供血者以预防疟疾输血感染，以及考核抗疟措施的效果等。此外对多次发作又未查明原因者，检测疟疾抗体有助于诊断。检测抗体的方法较常用的有间接荧光抗体试验、间接血凝试验、酶联免疫吸附试验等。
3.核酸探针检测 目前国内外已有几种不同的核酸探针用于疟原虫的检测。由于其独特的高特异性，敏感性可高于镜检，认为核酸探针技术非常有希望替代常规的显微镜检查，且可在短时间内成批处理大量样本，已被认为可以定量及估算疟原虫血症水平，是疟疾流行病学调查及评价抗疟措施效果很有潜力的诊断工具。
4.PCR检测 在各种疟疾检测方法中，PCR方法的敏感性和特异性是最高的。为进一步提高PCR技术的敏感性和特异性，以及便于在实际工作中推广，又进行了巢式PCR(nested PCR)、PCR-ELISA等方法的研究。除能够直接检测抗凝血样中的疟原虫外，PCR检测滤纸干血滴上的疟原虫技术也已成熟，从而便于以PCR技术监测边远地区的疟疾。由于它对实验技术和条件的要求较高，从而限制了其在现场的应用。就目前多数疟区的条件，现场采血后，尚要回到具有较好条件的实验室做进一步的分析处理。
5.Dipstick方法 此方法诊断疟疾的敏感性(84.2%～93.9%)和特异性(81.1%～99.5%)均较高;且具有操作简便、快速稳定、易学的特点，但应用Dipstick方法也有一定的局限性，用此法难以检出尚处于潜伏期或血中仅含有成熟配子体的恶性疟原虫。
6.急性肾损害时由于远端肾小管变性和坏死，检查可见管腔内有血红蛋白管型及颗粒管型，肾间质水肿，患者可有大量蛋白尿及红、白细胞尿和管型尿，多数为非选择性蛋白尿。血清白蛋白降低，α2球蛋白增高，胆固醇增高，C3降低等肾小球肾炎和肾病综合征等表现;患者还可有血液黏滞度增高症状，是因为含疟原虫的红细胞表面有纤维蛋白沉着，使其相互粘连成团状，引起微循环障碍，最终出现肾功能衰竭及弥漫性血管内凝血(DIC)。
急性可逆性肾损害肾活检见肾小球系膜增厚，内皮细胞增殖及肥大，基膜不规则增厚。在免疫荧光下，可见IgM(为主)、IgG及C3在基膜内皮下及系膜区沉积。电镜下见电子致密沉积物，部分可找到疟原虫抗原。
三日疟肾脏的病理改变，以肾小球毛细血管壁局灶性(约30%)或弥漫性增厚，毛细血管襻周围及系膜细胞内呈节段性硬化(30%～75%)为主。基膜增厚，部分病例有少量新月体形成。病变进行性发展为整个肾小球硬化(约占75%)，并继发肾小管萎缩。其特征为毛细血管壁增厚，管腔狭窄及闭塞，肾小管萎缩及显著间质浸润。
免疫荧光镜检主要在系膜区有IgM沉积，另外，有少量IgG、C3，偶可发现IgA。免疫球蛋白多在发病后1周出现，持续时间长达半年。近年认为沉积物颗粒粗细与IgG亚型有关，粗糙颗粒常含有IgG3，细小颗粒常含有IgG2，电镜下见到肾小球内皮下有基膜样物质沉积，基膜内有电子致密沉积物(electron-dense deposits)。