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诊断方法根据上述病史，食管镜检术后或纵隔穿透伤后，很快出现为高热、寒战、虚脱与休克，胸骨后剧痛，呼吸困难，心率增快。如为气管或食管损伤，早期可以于颈部呈皮下气肿及皮下捻发音，皮下气肿开始于颈区并迅速向全身弥散。白细胞有不同程度增高，有的可高达30×109/L（3000/mm3）以上。当急性纵隔感染播散至双侧肺门区域时，有显著之肩胛区痛。
当胸骨发生不稳定，病人常主诉胸前切口疼痛加剧，尤其在咳嗽、咳痰、胸廓猛烈振动时，可有胸骨摩擦移动感。如不合并感染，一般并无发热反应。当胸骨哆开较明显，往往表皮出现裂缝，从切口完全哆开，则可见两半侧胸肌随呼吸而有大幅度的移动，可有交错对扰现象，影响呼吸功能，而使病人出现气促、心率增快等。体格检查，早期按扪病人胸骨两侧，在深呼吸时可有胸肌移动感，较明显者，尚可听到胸骨摩擦音。如有表皮小裂口，在深吸气或咳嗽时可见小气泡从纵隔挤出。完全哆开者，可从创口察看显露的纵隔组织、心包和心脏。
总之，采用胸肌正中劈开切口的心脏手术术后如出现胸骨摩擦感，在深呼吸按压胸骨有移动感的体征，即能作出胸骨哆开的诊断。心内直视手术后，如体温上升至39℃以上，持续4～5d而无下降趋势，或下降后再出现高热；仔细检查切口，如胸骨旁有明显触痛和（或）胸骨移动感，或出现脓性分泌物或气泡，即能肯定纵隔感染的诊断。胸骨X线照片如示胸骨后增深阴影或积气亦有助于确诊。必要时可纵隔穿 刺吸引或经剑突下穿刺可抽出脓性分泌物。
继发性纵隔感染的主要临床表现为发热、疼痛和脓性分泌。病人术后体温不退，1星期内上升至39℃以上或消退后又上升。于弛张高热前，尚有寒颤。切口疼痛加剧，最后在局部切口或引流处出现的时间最短在术后3D，长者在2星期以上，一般在7d左右。体格检查，按压切口旁、胸骨边缘有压痛。如纵隔感染已扩散至骨髓炎，胸骨开始不稳定，则有胸骨哆开的一些体征。血化验，白细胞计数和多核细胞显著增高。计数可增至（10～20）×109/L（1000～2000/mm3）以上，有高达30×109/L（3000/mm3）以上者；多核细胞常在90%以上。胸骨侧位摄片示胸骨后方有密度增深的阴影，如有骨髓炎尚示骨质疏松和破坏。