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组织病理学检查：对于眶深层病变，尤其怀疑横纹肌肉瘤时应进行穿吸或穿切活检。穿吸可见成熟的血管内皮细胞。穿切获得组织块做病理组织学检查。毛细血管瘤由毛细血管和腔壁的内皮细胞增殖而成，肉眼观察缺乏囊膜，实质呈灰白色颗粒状，易碎。镜下所见因发展时期不同而有区别。不成熟的肿瘤可见血管内皮细胞集聚成巢、成片，少许间质。虽然病变与体循环相接通，但血管间隙血液甚少，此种肿瘤称良性血管内皮瘤。在分化较好的病变中，成堆的内皮细胞减少，而毛细血管增多(图2)。长期存在的肿瘤毛细血管扩张，有的区域呈海绵状，常称之谓混合性血管瘤。在电镜下，可见实体细胞带、混合带和开放的血管腔带。每一血管单位包括内皮细胞、网状纤维鞘和外皮细胞。间质内有吞噬细胞和变性细胞区，与临床的肿瘤自发消退相对应。
1.X线检查及动脉造影婴幼儿处于骨骼迅速发育时期，眶内毛细血管瘤虽增长较快，也可引起患侧眶容积扩大。选择性动脉造影可见颈外动脉、颈内动脉或两者供血，较大的供血动脉显影，病变区呈高密度影。
2.超声探查超声图像与组织学改变相对应，毛细血管瘤为一种浸润性病变，间质少。B型超声显示病变形状不规则，边界不清楚;间隔和管壁可作为回声界面，一般表现为多少不等、强弱不一的内回声，并具有可压缩性。超声还显示肿瘤侵犯范围和深度(图3)，多普勒超声显示弥漫的彩色血流及快速流动的动脉频谱图。
3.CT扫描皮下毛细血管瘤显示眼睑肿大和密度增高。位于眼球和骨壁之间的病变，轮廓较清，形状不规则，但与眼球的分界不清，静脉注射阳性对比剂后，中度或高度增强。较大病变常跨越几个间隔，如眶隔前、眼眶周围及中央间隙，表现为浸润性病变(图4)。
4.MRIT1WI病变显示为中信号，T2WI为高信号(图5)，中高信号区内偶有无信号条纹，有时表现为信号混杂或斑驳状。