X线平片是诊断股骨头坏死的基本方法，常规要折摄骨盆正位和蛙式位片。在X线片上股骨头坏死早期骨质正常或仅见骨小梁模糊和散在骨质疏松，病情进一步发展可见局部囊性变，骨纹理稀疏，骨小梁中断紊乱或见小块骨密度增高的死骨块。之后见股骨头中心大块密度增高阴影，坏死范围小于全股骨头中心大块密度增高阴影，坏死范围小于全股骨头的1/3为局部坏死，大于31/3小于2/3为大部分坏死，大于2/3以上者为全头坏死。
若见关节软骨下呈线形透亮区，称新月征，是软骨下骨小梁坏死吸收的表现。继之关节面局部塌陷或大部塌陷，髋臼缘下之关节面形成明显阶梯状。股骨头内外侧出现密度较高的侧壁，头中央密度降低，从而形成一种雪杯征，
少数患者出现单壁现象而另一侧壁缺如，也可能出现内侧壁基底断裂，外侧壁变薄或消失，严重者全股骨头或向内侧倾倒滑移。而后股骨头内外缘不骨赘形成，髋臼处缘有增生，股骨头外侧壁增厚，密度增高。股骨头变宽，形成鸟嘴状，但臼头包容尚好，关节间隙变窄，后期关节间隙消失，髋臼指数增大，出现股骨头圆周中心与髋臼圆周中心不一致现象。股骨头中心外移，Shenton线中断，关节出现关脱位状。
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