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痰培养可以确认曲霉的存在，但阳性率不高。纤支镜检查包括防污染技术采集下呼吸道标本。
支气管肺泡灌洗及经支气管肺活检(病灶)可以提高曲霉球诊断的敏感性和特异性，有助于与其他真菌球或肺球形病灶相鉴别。活检时应在影像学监视下对准曲霉球，不要损伤洞壁，以防出血。合并胸膜病变者亦可采用胸膜活检。
血清免疫学检查对诊断有帮助。血清沉淀者抗体阳性率几近100%，对X线可疑曲霉球患者的鉴别诊断具有很高敏感性和特异性。皮肤试验在曲霉球的阳性率仅22%，显著低于ABPA(阳性率99%)。
X线上曲霉球表现为肺空洞或胸膜腔内圆形致密阴影，其边缘有透光晕影。若空腔较大，尚可见球形阴影有蒂与洞壁相连，形如钟摆，球形阴影可随体位变化而改变形态。如果空洞较小，球形病灶填充了大部分空腔，其晕影很小，仅呈一狭长的半月形透亮带。有学者曾在2例X线平片、体层片和支气管造影片均无阳性发现的隐源性大咯血患者应用支气管动脉造影定位后行手术治疗，病理发现1cm左右的细小支气管囊肿继发曲霉球。胸部CT检查特别是高分辨CT的应用为发现细小曲霉球和鉴别诊断提供了有用技术。