1、常规检查
1)外观：
漏出液常呈清晰、透明的液体，多为淡黄色，静置不凝固，比重1.～1.。渗出液可因病因不同颜色有所不同，混浊，比重1.。血性胸腔积液可因出血(含红细胞)多少呈淡红血性、洗肉水样、肉眼全血(静脉血样)性。
2、生化检查
1)pH：
结核性胸腔积液、肺炎并发胸腔积液、类风湿性胸腔积液、血胸、脓胸时胸腔积液pH7.30，而在脓性胸腔积液、食管破裂所致的胸腔积液下降更显著，甚至pH7.0。SLE及恶性胸腔积液时pH常7.35。
2)蛋白质：
漏出液蛋白含量低，30g/L，以白蛋白为主，胸腔积液/血液中蛋白质含量比值0.5，黏蛋白试验(Rivalta试验)阴性。渗出液中蛋白含量高，30g/L，胸腔积液/血液中蛋白质含量比值0.5，Rivalta试验阳性。
3)葡萄糖：
正常胸腔积液中葡萄糖含量与血糖相近。漏出液内葡萄糖含量常正常(3.35mmol/L)。恶性肿瘤所致的胸腔积液葡萄糖也多正常。
4)类脂：
乳糜性胸腔积液中含较多甘油三酯(含量1.2mmol/L)，且其成分改变与饮食内容相关，主要见于肿瘤、寄生虫或外伤等原因导致胸导管压迫或破裂，胸液苏丹Ⅲ染色呈红色，而胆固醇含量正常。在假性乳糜性胸腔积液中胆固醇含量高(26mmol/L)，主要由于胆固醇积聚所致，见于陈旧性结核性胸腔积液、类风湿关节炎性胸腔积液、癌性胸腔积液、肝硬化等，通常甘油三酯阴性，苏丹Ⅲ染色阴性。
3、酶学测定
1)腺苷脱氨酶(ADA)：
ADA广泛存在于机体的组织细胞中，其中淋巴细胞及单核细胞内含量高。以45U/L为升高。结核性胸腔积液ADA常明显升高，可高达U/L。
2)乳酸脱氢酶(LDH)：
胸液中LDH含量、胸液LDH/血清LDH的比值有助于判断胸腔积液性质。胸液中LDH含量U/L，胸液LDH/血清LDH的比值0.6，则可诊断为渗出液，反之考虑为漏出液。
4、免疫学检查
结核性和恶性胸腔积液中淋巴细胞均见升高，前者以CD4辅助淋巴细胞为主(65%?)，而后者CD4细胞数量及CD4/CD8比值较前者低。
5、细胞学检查
恶性胸腔积液约40%～80%患者可检出恶性细胞，反复多次检查有助于提高检测阳性率，初次阳性率40%～60%，连续3次以上可提高达80%。此外恶性肿瘤是否累及或侵犯胸膜、肿瘤组织细胞类型、诊断者技术水平与检出阳性率密切相关。
6、病原学检测
采集胸腔积液于无菌试管内，离心沉淀物可行普通细菌、真菌、结核分枝杆菌等培养、沉淀物涂片革兰染色或抗酸染色分别查找普通细菌、真菌、结核分枝杆菌。结核分枝杆菌的快速诊断方法详见结核病章节。胸液有时还需行厌氧菌培养、寄生虫(如阿米巴原虫、肺吸虫)检测。
7、X线检查
胸腔积液可呈游离性积液，也可因粘连形成局限性积液。游离性积液分布受积液重力、肺组织弹性回缩力、液体表面张力和胸膜腔负压影响。
8、超声检查
胸腔积液可采用A型或B型超声仪，目前多采用实时灰阶B型超声诊断仪。积液在B超图像中呈暗区或无回声区，较易区分，但在积液量甚少时B超图像不能很好显示，使识别较难，不及CT敏感。B超引导下胸腔积液穿刺可用于局限性胸腔积液或粘连分隔胸腔积液的诊断和治疗。
9.组织学检查
经皮胸膜活组织检查(简称胸膜活检)对于肿瘤和结核性胸腔积液诊断阳性率约30%～70%。活检大多情况下采用盲检方法。胸腔积液原因不明者均可应用，尤其与胸穿联合使用可提高胸膜炎诊断阳性率。有出血倾向者、脓胸或胸液量甚少时不宜采用。
采用上述各种检查临床上仍有20%左右胸腔积液患者病因不明，则可采用胸腔镜或纤维支气管镜代胸腔镜进行直视下胸膜腔、肺脏表面的观察，活检采样，创伤性相对较小，操作较为简便，安全，患者易接受，诊断阳性率高，约75%～98%。
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