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布氏杆菌需要复杂的生长条件，因此滑膜液培养的阳性率仅50%～65%。滑膜液中白细胞总数为10*109/L～50*109/L，单核细胞更多见。血清学试验中最常用的是凝集试验。较新技术的酶联免疫吸附试验(enzyme linked immunosorbent assay，ELISA)可能更精确。补体结合试验及2巯基乙醇试验常用来诊断慢性布氏杆菌病。急性布氏杆菌病患者的血培养一般是阳性。慢性病例的血培养阳性率却小于10%，而骨髓培养的阳性率较高。
X线检查常见肩、骶髂关节和脊柱有所改变。肩峰、喙突等肌腱韧带附着处的骨骼呈局限性表浅的小囊性骨质破坏和边缘硬化。肌腱、滑囊处出现钙化。关节腔正常，无死骨及窦道。骶髂关节的骨质结构紊乱，关节间隙狭窄或模糊不清，关节面呈不规则硬化，邻近的骨质疏松，小范围破坏，彼此融合，破坏区周围硬化。腰椎受侵犯时，可见韧带钙化或骨化、椎间软骨炎。病变局限于1～2个椎间盘。椎间隙变窄，相邻椎体上、下缘骨质破坏，明显骨质增生，小关节炎，关节间隙不规则，关节腔狭窄等。
