Diagnostiek

De behandelend fysiotherapeut, huisarts en orthopedisch chirurg moeten een nauwkeurige anamnese afnemen en trachten te achterhalen hoe en wanneer en onder welke omstandigheden de pijn is ontstaan, waar de pijn zich bevindt, of de pijn kan worden beïnvloed en of er andere symptomen zijn van de knie die bij voorbeeld duiden op een ander probleem (meniscus, kruisband etc.). Naast pijn kan ook sprake zijn van instabiliteit van de knieschijf. 
Een conventionele röntgenfoto geeft een indruk over de anatomie en positie van de patella. Ook de mate van artrose kan goed worden beoordeeld.

Op de zijdelingse foto van de knie is de volledig opgeheven gewrichtsspleet tussen knieschijf en bovenbeen goed herkenbaar.
Een CT-scan wordt gemaakt indien de verhoudingen van de groeve in het bovenbeen (de trochlea) en het aanhechtingspunt van de kniepees op het onderbeen moeten worden bepaald. De diverse sneden van de CT-scan worden over elkaar geprojecteerd om metingen te verrichten. De normale afstand tussen de verticale lijnen op de foto bedraagt 12 tot 15 mm. Als deze afstand groter is dan 15 mm predisponeert dit tot het naar buiten verschuiven van de patella met kans op patella (sub)luxaties. Dit wordt nog wel eens gezien bij een toegenomen X-stand van het been.
Op de doorsnede (transversale) opnames kan met behulp van de CT-scan de positie van de patella ten opzichte van de groeve van het femur (de trochlea) goed worden afgebeeld. Op de foto is de kanteling en verplaatsing van de patella naar de buitenzijde goed te zien. 
Een MRI van de knie kan een aantal oorzaken van de voorste kniepijn gelegen in de weke delen aantonen of uitsluiten. Op een MRI kan de conditie van het kraakbeen worden beoordeeld. Het geeft informatie over de anatomie van het kraakbeen (kraakbeendikte) maar zegt niets over de dynamiek van het kraakbeen. Op de foto is bij de rode pijl een defect in het kraakbeen te zien dat op grond van het ingeponste aspect waarschijnlijk het gevolg is van een trauma, bij voorbeeld het stoten van de knie tegen een hard voorwerp. Achter het defect is het bot lichter gekleurd (botoedeem) en in de knie bevindt zich vocht (hydrops, dit is het witte vlak op de MRI). Op een conventionele röntgenfoto zou dit letsel niet herkenbaar zijn.
 
Als de kraakbeenafwijking wordt veroorzaakt door kwaliteitsverandering of degeneratie, bij voorbeeld op grond van leeftijd, is het naburige kraakbeen doorgaans dunner. Ten slotte wordt nog zo nodig een skeletscan gemaakt om de botactiviteit in het patellofemorale gewricht te onderzoeken.

In de diagnostiek van de oorzaken van patellofemorale pijn speelt de arthroscopie de belangrijkste rol. De arthroscopie biedt de mogelijkheid om de werkelijke conditie van kraakbeen te beoordelen en geeft een indruk over de dynamiek van het kraakbeen (lees veerkracht). Ook is het graderen van de ernst van de kraakbeenafwijking met een arthroscopie pas goed mogelijk.