直接型颈动脉海绵窦瘘多见于外伤，头面部损伤尤其是颅底骨折，可引起颈内动脉窦内段及其分支的撕裂或横断。医源性创伤如血管内治疗、经皮穿刺三叉神经节治疗三叉神经痛、蝶窦或经蝶窦的手术易误伤颈内动脉窦内段。本病的临床检查具体如下。
一、脑血管造影
脑血管造影主要了解直接型颈动脉海绵窦瘘瘘口的位置和大小，是否存在假性动脉瘤，静脉窦有无曲张，引流静脉的形式包括有无皮质静脉引流，侧枝供血动脉的情况，以及是否合并夹层动脉瘤等。
二、CT和MRI检查
增强的CT或MRI上可见到明显扩张的眼静脉，眼球突出、眼外肌充血增厚、眼睑肿胀、球结膜水肿，鞍旁结构密度或信号明显增高。增粗的皮质引流静脉及伴随的脑水肿以及颅脑外伤性改变如颅骨及颅底骨折、脑损伤和颅内血肿等。
三、经颅多普勒超声
能无创，实时地了解颈动脉海绵窦瘘的血流动力学参数。
四、单光子发射电子计算机体层扫描（SPECT）
SPECT是无创的脑灌注及脑代谢的检查方法，应用99mTcHMPAO等放射性核素，检测颈动脉海绵窦瘘血管内治疗前后脑灌注量，评价疗效。用于Matas试验可反映侧支循环状况，如果大脑前动脉及大脑中动脉供血区的放射性核素的减少小于15％，闭塞颈动脉不会产生神经功能缺失症状。因此，SPECT对颈动脉海绵窦瘘的诊断和治疗有一定指导作用。