Rozpoznanie orbitopatii Gravesa opiera się na obrazie klinicznym, obecności p/ciał tarczycowych i wyłączeniu innej patologii w oczodole dającej podobne objawy. W 85% przypadków możliwe jest rozpoznanie kliniczne w oparciu o obecność zmian obustronnych u chorego z nadczynnością tarczycy w przebiegu choroby Gravesa. W pozostałych 15% przypadków zmiany oczne demonstrują się po jednej stronie i pojawiają się bez związku z zaburzeniami czynności tarczycy. Badania obrazowe w przypadkach klinicznie ocenionych jako jednostronne demonstrują jednak w 50-75% obecność zmian obustronnie. Choroba charakteryzuje się powiększeniem mięśni okoruchowych i rozrostem tkanki tłuszczowej. Jest następstwem namnażania fibroblastów, nacieczenia limfocytarnego, nagromadzenia glikozaminoglikanów, zatrzymania wody, w dalszym etapie włóknienia. Obrzęk i nacieczenie limfocytarne charakteryzują fazę aktywną choroby, włóknienie natomiast dotyczy przede wszystkim fazy nieaktywnej. Aktywność choroby oceniana jest w oparciu o wskaźnik aktywności klinicznej CAS (ang. Clinical Activity Score), natomiast ciężkość w oparciu o klasyfikację NOSPECS (pierwsze litery od nazw zmian no signs, soft tissue, proptosis, extraocular muscles, cornea, sight loss). Diagnostyka różnicowa orbitopatii tarczycowej uwzględnia chłoniaka oczodołu i guzy rzekome oczodołu, czyli nacieki zapalne zajmujące mięśnie i przyczepy ścięgniste oraz tłuszcz oczodołowy, a także guzy przerzutowe, guzy zatok i jamy nosa, anomalie naczyniowe, w tym przetokę szyjno-jamistą zapalenie zatok, ropień zatok (ryc. 1A, B, C). Zasadnicze znaczenie w diagnostyce orbitopatii Gravesa odgrywa rezonans magnetyczny (MR) (ang. Magnetic Resonance Imaging) i tomografia komputerowa (ang. Computed Tomography – CT), Obydwa badania obrazują mięśnie pozagałkowe, tłuszcz oczodołowy, gałkę oczną, nerw wzrokowy i stożek oczodołu. CT obrazuje dokładnie kości i zatoki, MR dostarcza ponadto informacji o fazie choroby. Mniejszą moc diagnostyczną ma usg oczodołów. Octreoscan – scyntygrafia receptorów somatostatynowych i PET – pozytronowa tomografia emisyjna, mogą wskazywać na aktywność procesu. W przypadku podejrzenia zmian naczyniowych przydatne jest badanie angiograficzne (ryc. 8A, B, C). Leczenie orbitopatii uzależnione jest od fazy choroby. W fazie aktywnej skuteczna może być kortykoterapia systemowa i radioterapia oczodołów, natomiast w fazie nieaktywnej wynikającej z włóknienia w grę wchodzi leczenie operacyjne. Badania obrazowe w połączeniu z kliniczną skalą CAS i NOSPECS powinny pomóc w ustaleniu fazy i ciężkości choroby oraz wyborze metody leczenia.