胸腔镜检查是呼吸科医生了解和治疗胸膜疾病的重要途径。胸腔积液、气胸和胸膜增厚是临床常见病，虽然X线片可发现胸膜异常病变，但要确定其病因时有时会遇到困难，据统计，在胸腔穿刺，胸腔积液检查和闭合性胸膜活检以后，仍有大约25%的胸膜异常难以确定诊断。为确定病因，临床医生必须选择其他的检查方法。而胸腔镜检查已成功地被应用于对原因不明的胸膜疾病和某些肺实质病变。
1、自发性气胸，自发性气胸的常规治疗有卧床休息，胸腔穿刺抽气，胸腔置管引流等。但常规治疗时胸腔内气体完全吸收的时间长。治愈后的自发性气胸复发率高达28%。应用胸腔镜可再直视下清楚观察气胸的原因，如肺大泡，胸膜下泡，支气管胸膜瘘等。发现漏气口可用生物粘合剂进行粘合。复发性气胸可经胸腔镜注入各种致胸膜黏连的药物，或将滑石粉均匀吹散与病变处的胸膜表面，使胸膜黏连，胸腔闭合。胸腔镜治疗，在临床上也有一定的限制，对于严重心肺功能不全，广泛胸膜黏连和患有明显出凝血功能障碍的不宜实行。
2、恶性胸腔积液，顽固性恶性胸腔积液经胸腔穿刺给药或胸导管闭式引流给药，如果效果不佳，可以考虑胸腔镜用药，有以下明显的好处，可以通过胸腔镜观察镜膜表面，并在直视下活检，从而显著提高尚无病理学证据的渗出性胸腔积液的诊断准确性。如果发现胸腔有纤维黏连，可以用器械分离，电凝止血，然后将滑石粉或其他粘合剂均匀的喷洒到每一部位的胸膜表面。有时也可以发现被纤维化的脏层胸膜紧紧包裹的所谓“陷闭肺”，这样可避免通常无效的硬化剂尝试治疗。
3、脓胸
脓胸渗出期时，积液稀薄，黏连尚未形成，此期可使用胸腔内导管引流。然而过了此期，积液变粘稠，多处黏连形成小脓腔，胸腔镜检查可作纤维样黏连的清创术，排除局限性液体。化脓性脓胸因粘滞度高，难以导管引流出来时，经胸腔镜可将其吸引或冲洗出来，将腔内的积脓排除后，还可分割黏连使小腔变为大腔，放入引流管吸引和清创，使肺紧贴胸壁从新膨胀。脓胸的治疗应在黏连不紧，没有完全纤维化之前尽早开始。
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