胸膜腔位於肺和胸壁之間，正常情況下含有一層很薄的液體，起著潤滑作用。當胸腔內液體含量增多時，形成胸腔積液。
當胸腔內液體滲出超過吸收時，胸腔內積液增多。在正常情況下，液體從壁層胸膜毛細血管滲出進入胸膜腔，通過壁層胸膜淋巴管回收。液體也可以從髒層胸膜或是通過橫膈膜孔從腹腔進入胸膜腔。淋巴引流能吸收超過20倍正常情況下生成的液體。因此，當胸腔內液體生成增多（來自於肺間質、壁層胸膜或腹腔）或是淋巴引流減少時，則產生胸腔積液。
診斷方法
當患者發生胸腔積液時，首先要尋找病因（圖1）。首先要確定是漏出液還是滲出液。當影響胸腔積液生成和回收的全身性因素發生了變化時，產生漏出性胸腔積液。在美國，引起漏出性胸腔積液的原因主要是左側心力衰竭和肝硬化。當影響胸腔積液生成和回收的局部因素發生變化時，產生滲出性胸腔積液。引起滲出性胸腔積液產生的主要原因有細菌性肺炎、惡性腫瘤、病毒感染和肺栓塞。做這種區分的主要原因是診斷滲出性胸腔積液的局部疾病因素需要更多診斷步驟。
圖1 胸腔積液的診斷流程
通過檢測積液的乳酸脫氫酶（LDH）和蛋白水平來區分胸腔積液是漏出液還是滲出液，診斷滲出性胸腔積液需要滿足以下標準中至少一條，而漏出性胸腔積液則不滿足以下任意一條標準。
（1）腔積液蛋白/血清蛋白>0.5。
（2）胸腔積液LDH/血清LDH>0.6。
（3）胸腔積液LDH 值大於正常血清值上限的2/3。
這些標準會把約25%的漏出液錯誤診斷為滲出液。如果一名患者符合一個及以上的滲出液診斷標準，而又被臨床考慮患有產生漏出液的疾病，則應檢測血清和胸腔積液蛋白水平，如果兩者差異大於31g/L（3.1g/dl），則可以忽略滲出液的診斷標準，因為幾乎所有的這類患者都是漏出性胸腔積液。
如果患者出現滲出性胸腔積液，需要進行以下實驗室檢測：液體外觀、葡萄糖含量、細胞計數及分類、微生物研究和細胞學檢測。
引起胸腔積液的病因
胸腔積液是臨床常見的胸膜病變，也是多種疾病的伴隨表現，引起胸腔積液最常見的病因以肺臟、胸膜、心臟、肝臟、腎臟、結締組織疾病為主。
1
心力衰竭引起的積液
胸腔積液最常見的病因是左心室衰竭。積液的發生是因為肺間質中增多的液體部分從髒層胸膜滲出；超出壁層胸膜淋巴管回收的容量。對心力衰竭患者來說，如果積液不是雙側，並且胸腔積液含量較多，應該行診斷性胸腔穿刺術，如果患者發熱或者有胸膜疼痛，也應行診斷性胸腔穿刺術來鑑別是否有漏出性積液。另一方面，患者的心力衰竭也需要進行治療。如果在積極治療心力衰竭後胸腔積液持續存在，則需要進行診斷性胸腔穿刺。胸腔積液N端促腦鈉肽（NT-proBNP）>1500pg/ml是繼發於充血性心力衰竭胸腔積液的一個診斷標準。
2
肝性胸腔積液
約5%的肝硬化腹水患者有胸腔積液。主要機制是腹水由橫膈膜上的小孔進入胸腔中。此類型積液常發生在右側，且較多而引起呼吸困難。
3
類肺炎性胸腔積液
在美國，類肺炎性胸腔積液與細菌性肺炎、肺膿腫和支氣管擴張一起被認為是引起滲出性胸腔積液最常見的原因，膿胸是一種很嚴重的化膿性胸腔積液。
需氧細菌感染性肺炎和胸腔積液的患者表現為急性發熱性疾病：胸痛、咳痰及白細胞增多。
厭氧菌感染患者表現為亞急性病症：體重下降、白細胞輕度升高、輕度貧血和誤吸史。
當患者初步診斷為細菌性肺炎時，需要考慮到類肺炎性胸腔積液的可能性。游離性胸腔積液可以通過側臥位X 線胸片、胸部CT 或是超聲來診斷。如果游離性積液使肺與胸壁分離超過10mm，則需要進行胸腔穿刺術治療。決定比胸腔穿刺術更侵入性檢查的因素如下（按照重要性的增加排序）。
（1）包裹性胸腔積液。
（2）胸腔積液pH
（3）胸腔積液血糖
（4）胸腔積液塗片或培養顯示革蘭染色陽性。
（5）胸膜腔嚴重積膿。
如果進行胸腔穿刺術抽水後積液復現或是以上特點均不存在，則需要重複胸腔穿刺術。如果胸腔積液不能完全抽出，應考慮置入引流管或灌注一種纖溶劑（如組織性酶原纖溶激活劑，10mg）或是通過胸膜鏡解除粘連。所有這些方法都無效時行胸膜纖維板剝脫術。
4
惡性腫瘤繼發性胸腔積液
繼發於轉移性疾病的惡性胸腔積液是第二常見的滲出性胸腔積液。引起約75%的惡性胸腔積液由肺癌、乳腺癌和淋巴瘤所致。大部分病人主訴為與積液量不成比例的呼吸困難。積液呈滲出性，如果胸膜腔中腫瘤負擔較高則胸腔積液葡萄糖含量降低。
診斷通常依賴於胸腔積液細胞學檢查。在高度懷疑惡性胸腔積液的情況下，若細胞學檢查為陰性，則應行胸腔鏡檢查。另一種替代胸腔鏡檢的方法是CT或超聲引導下胸膜增厚結節活檢。大部分惡性胸腔積液患者的治療方法是對症治療，因為出現積液意味著腫瘤擴散且大部分伴有胸腔積液的惡性腫瘤是無法化療治癒的。唯一歸因於積液本身的臨床表現是呼吸困難，如果患者的主要症狀是呼吸困難而且胸腔穿刺抽液治療後能夠緩解，則需要進行以下操作：留置引流管；胸腔閉式引流術灌注硬化劑，如強力黴素 500mg。
5
間皮瘤
惡性間皮瘤是起源於胸膜腔表面間皮細胞的原發性腫瘤，大多數病因與接觸石棉有關。間皮瘤患者常表現為胸痛和氣短，X線胸片表現為胸腔積液，胸膜廣泛性增厚，患側胸廓萎縮，確診常有賴於胸腔鏡檢或開胸胸膜活檢。給予阿片類藥物治療胸痛，吸氧或給予阿片類藥物治療氣短。
6
肺栓塞繼發性胸腔積液
胸腔積液患者診斷中最常忽略的一個鑑別診斷是肺栓塞。呼吸困難是最常見症狀，積液性質常為滲出性，常通過螺旋CT或肺動脈造影進行診斷。繼發於肺栓塞胸腔積液的治療同肺動脈栓塞患者的治療一樣。如果患者在抗凝治療後胸腔積液量增多，則可能是血栓栓塞復發或出現其他併發症，如血胸或胸膜感染。
7
結核性胸膜炎
在世界上許多國家，引起滲出性胸腔積液最常見的病因是結核。結核性胸腔積液常與原發性肺結核有關，常歸因於對胸膜腔結核蛋白的過敏反應。結核性胸膜炎患者臨床表現為發熱、體重下降、呼吸困難和（或）胸膜炎性胸痛。胸腔積液呈滲出性，且主要為小淋巴細胞。主要通過檢測胸腔積液結核標誌物來進行診斷（腺苷脫氨酶>40U/L 或γ幹擾素>140pg/ml）。另外，可以通過胸腔積液培養、胸膜細針穿刺活檢或胸膜腔鏡檢進行診斷。胸膜和原發性肺結核的推薦治療方案是一致的。
8
病毒感染繼發性胸腔積液
在未確診胸腔積液中，病毒感染可能佔有很大一部分比例。滲出性胸腔積液約有20%不能診斷病因，這些病例中積液常能夠自行吸收。對於這些病例，重點是不能急於確立診斷，特別是當患者臨床症狀開始好轉的時候。
9
乳糜胸
乳糜胸是指胸導管破裂後乳糜液積聚於胸腔所產生的胸腔積液。最常見的病是因為創傷（最常見於胸外科手術），縱隔腫瘤也能引起該病。乳糜胸患者表現為呼吸困難，X 線胸片顯示大量胸腔積液。胸腔穿刺檢查顯示乳狀胸腔積液，生化分析顯示積液三醯甘油水平超過1.2mmol/L（110mg/dl）。沒有創傷的乳糜胸患者應行淋巴管造影和縱隔CT掃描檢查縱隔淋巴結。大多數乳糜胸患者的治療選擇是置入胸腔引流管並經管腔給予奧曲肽。如果以上
治療失敗，在患者無乳糜性腹水的情況下行胸腹分流術。另一種治療方法是胸導管結紮術。乳糜胸患者不應長期進行胸膜腔引流，因為這樣會引起營養不良和免疫力低下。
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血胸
當診斷性胸腔穿刺術抽出血性胸腔積液時，需要檢測積液的血細胞比容。當積液的血細胞比容超過外周血細胞比容的一半時則診斷為血胸。大部分血胸是由外傷引起的，其他原因包括血管破裂和腫瘤。大多數血胸患者應行置管引流術治療，可以量化出血量。如果出血來源於胸膜破裂，對合兩層胸膜很可能會止血。如果出血量超過200ml每小時，則應考慮胸腔鏡或開胸手術。
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引起胸腔積液的其他原因
胸腔積液還有很多種其他原因（表1），一些主要特點如下：如果胸腔積液澱粉酶升高，則可能是食管破裂或胰腺疾病；如果患者發熱，胸腔積液細胞學檢查中性粒細胞佔大多數，而肺內無實質病灶，則應考慮腹腔膿腫。
表1 胸腔積液的鑑別診斷
石棉性胸腔積液的診斷主要是排除法。卵巢良性腫瘤和卵巢過度刺激症候群可以產生腹腔積液和胸腔積液（Meigs』症候群）。幾種藥物能夠引起胸腔積液，胸腔積液呈嗜酸性。冠狀動脈旁路移植術後常引起胸腔積液，術後1周內出現的胸腔積液多為左側血性胸腔積液，且含有大量嗜酸粒細胞，對治療性的胸腔穿刺術有一定的反應。術後數周出現的胸腔積液一般表現為左側黃色透明胸腔積液，胸腔積液細胞主要為小淋巴細胞，且容易復發。其他醫源性胸腔積液的原因包括腹部手術；放療；肝、肺或心臟移植術；中央靜脈插管術。