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常规实验室检查：在发病过程中可发现血小板增多症，个别报道血小板高达1000×109/L，血清癌胚抗原在某些病人升高，血清免疫电泳现象IgG、IgA或IgM升高，原因尚不时，血清胎儿蛋白一般正常。
有渗出性胸水，特别有接触石棉史的病人都应考虑恶性胸膜间质皮瘤的诊断。胸部CT可确定诊断，胸部CT检查可判断胸膜钙化或骨结构有否破坏。当肿瘤侵犯膈肌和胸壁时，磁共振的显像较CT为好（图1）。虽然胸水细胞涂片、胸穿胸膜活检和胸水细胞块切片可以作出恶性的诊断，但不能鉴别胸膜转移性腺癌和恶性间皮?。
图1 磁共振：右下胸壁恶性胸膜间皮瘤
左下肺下叶背段脏层也有恶性胸膜间皮瘤（手术证实）
在过去10年中开发了3种技术，比较肯定的有助于对恶性间皮瘤作出诊断。这3种技术是以高碘酸-希夫液做组织化学染色，以角朊和癌胚抗原作免疫过氧化物酶检验和电子显微镜检查。为进行这些检查，活检标本必须立刻用中性福乐马林液固定，另一小块肿瘤活检标本注定在戊二醛液中供作电镜检查使用。
高碘酸-希夫染色（PAS）是惟一可靠的组织化学方法，它能辨别恶性胸膜间皮瘤与腺癌，虽然各种转移性腺癌的特性不相同，但在淀粉酶消化后出现强阳性空泡，即可诊断为腺癌而非恶性胸膜间皮瘤。
免疫过氧化物酶技术是使用抗体作用于角朊蛋白和癌胚抗原（CEA），此法也有效地区别恶性胸膜间皮瘤于转移性腺癌。对癌胚抗原作免疫过氧化物酶染色，恶性胸膜间皮瘤的染色一般很淡可不着色。相反，腺癌染色中等和很浓。此外，以免疫过氧化物酶对角朊作研究，也显示间皮瘤与腺癌有明显的差别。目前已发现8个标志可作鉴别用：肿瘤合并糖蛋白72（B72.3),Leu-Mi,Vimentin，血栓调治素，粘蛋白成分，癌抗原阳性对腺癌有100%的特殊性和敏感性。由于癌胚抗原检验常有假阴性，故最好选用二个肿瘤标志，一般使用CEA和B72.3。如两者阳性对腺癌有100%的特殊性和88%的敏感性；如两者均阴性，对间皮瘤有100%的特殊性和97%的敏感性。
电子显微镜检查对辨别恶性胸膜间皮瘤与胸膜转移性腺癌也有用途。恶性胸膜间皮瘤区别于肺、乳腺癌和上胃肠道来源的腺癌是它表面的微绒毛细而长，且有分支，张力丝较丰富，无微绒毛的小根和片装体；来源于卵巢和子宫内膜的转移性腺癌具有内在的组织变形，包括丰富的粘蛋白小滴、大量纤毛、密集的核颗粒，这些变化在间质瘤是不存在的，腺癌的绒毛短且粗。