对于坐骨神经痛的诊断，应当结合患者的病史，症状，体格检查以及影像学检查进行综合判断。
坐骨神经痛的患者多出现腰臀部、下肢，大腿的后侧，小腿的后外侧以及足背等部位出现疼痛，麻木的现象；X线片、CT、磁共振等检查，对于腰椎间盘突出，腰椎管内的肿瘤、椎管狭窄等疾病引起的坐骨神经痛的诊断具有明显的优势，可以清楚的显示腰椎各结构以及神经受压的位置以及程度。
肌电图，主要是区别是肌源性和神经元性损害，可对运动神经元疾病和肌肉萎缩等疾病提供诊断依据。
体格检查中，直腿抬高实验是坐骨神经痛检查最为经典的体格检查。
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