影像学技术偶尔可检测到GIST，但通常用于对肿瘤的定位、特征描述、分期和术后监测。无论是原发性还是转移性肿瘤，断层扫描技术在检测和描述肿瘤方面较传统的X线和钡餐检测更有用。影像学技术通常能在鉴别肿瘤是来自淋巴的间叶细胞组织还是来自胃肠道上皮间叶细胞组织方面提供有价值的信息，但不能用于检测肿瘤的恶性程度。无论如何，GIST的确诊仍需组织学与免疫组化检测。随着针对GIST靶向药物治疗的进展，CT和MRI越来越多地用于观察肿瘤对药物的反应和是否复发。PET也被引起用于检测肿瘤早期肉眼未见改变时的功能性改变。

X线检测

X线只在特殊情况下偶尔能检测到较明显的GIST团块，也很少能检测到含钙化灶的GIST肿瘤，故对GIST检测作用不大。胃肠道钡餐造影检测是显示GIST累及黏膜面和管腔改变的主要方法。胃间质瘤表现为局部黏膜皱襞变平或消失，小肠间质瘤有不同程度的肠黏膜局限性消失、破坏，仅累及一侧肠壁，并沿肠强长轴发展，造成肠腔偏侧性狭窄。

超声检测

腹部超声可描述出原发和转移肿瘤的内部特征，通常显示与胃肠道紧密相连的均匀低回声团块。在大型肿块中不同程度的不均匀密度可能预示着肿块的坏死、囊状改变和出血。良性间质瘤超声表现为黏膜下、肌壁间或浆膜下低回声肿物，多呈球形，也可呈分叶状不规则形，黏膜面浆膜面较光滑，伴有不同程度向腔内或壁外突起。但由于GIST肿瘤往往较大，超声视野中不能观其全貌，无法获知肿瘤与周围组织的关系。

CT检测

CT可直接观察肿瘤的大小、形态、密度、内部结构、边界，对邻近脏器的侵犯也能清楚显示，同时还可以观察其他部位的转移灶。CT检查可以弥补胃肠造影及内镜对部分小肠肿瘤及向腔外生长的肿瘤诊断的不确定性。影像学方面无论良恶性均表现为黏膜下、浆膜下或腔内的境界清楚的团块，良性肿瘤偶见钙化，增强扫描为均匀中度或明显强化，恶性肿瘤可见坏死、囊变形成的多灶性低密度区，与管腔相通后可出现碘水和（或）气体充填影，增强扫描常表现为肿瘤周边实体部分强化明显。CT检查也作为观察疗效和术后随访的手段。

MRI检测

通常MRI并不提供原发性GIST的内部结构特征。关于GIST的MRI信号表现复杂。良性实体瘤T<SUB>1</SUB>加权像的信号与肌肉相似，T<SUB>2</SUB>加权像呈均匀等信号或稍高信号，这与周围组织分界清晰。恶性者，无论T<SUB>1</SUB>WI或T<SUB>2</SUB>WI信号表现均不一致，这主要是因瘤体内坏死、囊变和出血。可以是T<SUB>1</SUB>WI不均匀等低信号，T<SUB>2</SUB>WI不均匀等高混杂信号或低信号，或高低混杂信号，MRI可提供更佳的软组织对比分辨率和直接多平面影像，有助于肿瘤的定位，对在肛门直肠部GIST的检测较为重要。

选择性血管造影检查

GIST的血管造影表现不完全相同，良性者肿瘤染色呈类圆形或圆形，边界锐利，供血动脉稍增粗，肿瘤周围血管呈抱球状。恶性者的供血动脉明显增粗，血管增多、紊乱、中断，部分血管边缘模糊，整个肿瘤呈乱发状或蜘蛛网状。有时肿瘤中心造影池明显，有时见血管减少或空白，这主要是由于肿瘤中央坏死液化所致。

PET检测

PET检测是运用一种近似葡萄糖的造影剂PDF，可观测到肿瘤的功能活动，从而可分辩良性肿瘤还是恶性肿瘤；活动性肿瘤组织还是坏死组织；复发肿瘤还是瘢痕组织。其对小肠肿瘤的敏感性较高，多用于观测药物治疗的效果。PET在观察STI571治疗GIST的早期反应方面由于CT检查。同CT检查比较，PET在应用STI571治疗后1个月、3个月和6个月判断肿瘤的治疗反应检查率为85％，100％和100％，而CT分别是44％，60％和57％。PET可提高对治疗反应的判断率，并为这种新药的临床随访和治疗措施提供了依据。