目的探讨磁共振三维选择性水激发序列（3D-WATS）对膝关节软骨损伤的诊断价值。方法选择2022年1月至2023年9月该院诊治的疑似膝关节软骨损伤患者76例。所有入选者均进行磁共振成像（MRI）检查。以膝关节镜检查结果作为“金标准”，分析不同序列［T2弛豫时间图成像(T2-mapping）、质子密度加权成像（PDWI）、3D-WATS］诊断膝关节软骨损伤的临床价值，并计算不同序列检查结果与“金标准”检查结果的一致性。另外对比不同序列检查软骨非缺损处与缺损处信号强度比值。结果76例疑似膝关节软骨损伤患者中有52例确诊。3D-WATS诊断膝关节软骨损伤的灵敏度、特异度、准确度、阳性预测值、阴性预测值［96.15%（50/52）、95.83%（23/24）、96.05%（73/76）、98.04%（50/51）、92.00%（23/25）］均高于PDWI、T2-mapping检查［分别为73.08%(38/52)、58.33%(14/24)、68.42%(52/76)、79.17%(38/48)、50.00%(14/28)及80.77%(42/52)、66.67%(16/24)、76.32%(58/76)、84.00%(42/50)、61.54%(16/26)］，差异均有统计学意义（P＜0.05）。PDWI序列诊断膝关节软骨损伤的结果与“金标准”结果一致性较差（Kappa=0.301，P＜0.05），T2-mapping序列诊断膝关节软骨损伤的结果与“金标准”结果一致性理想（Kappa=0.464，P＜0.05），3D-WATS诊断膝关节软骨损伤的结果与“金标准”结果一致性极好（Kappa=0.910，P＜0.05）。3D-WATS、PDWI、T2-mapping检查软骨非缺损处与缺损处信号强度比值分别为（1.79±0.43）、（1.31±0.38）、（1.04±0.27），各序列间对比差异有统计学意义（P＜0.05）。结论膝关节软骨损伤诊断中应用磁共振3D-WATS具有较高的准确度、灵敏度，可为临床诊断提供更多有价值的参考信息，值得推广应用。