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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。
恶性胸膜间皮瘤的病理诊断问题仍有争论。虽然恶性间皮瘤与软组织肉瘤在一起分类，但只有20%组织学上是纯粹的肉瘤。恶性胸膜间皮瘤的33%～50%其组织学上是上皮型或管状和乳头状，而其他30%为上皮和肉瘤混合型，大多数病理学家确信只有肉瘤或混合组织的病人，才能诊断为恶性胸膜间皮瘤。综合特殊染色和电子显微镜检查资料，有经验的病理学家也愿意对上皮型的病人，作出恶性胸膜间皮瘤的诊断。
在恶性间皮瘤早期，肉眼可见在正常或不透明的脏层或壁层胸膜上有众多白色或灰色颗粒和结节或薄板块，随着肿瘤的发展，胸膜表面愈来愈变厚，长满结节，肿瘤结节向四方伸延，连续成片，包囊肺脏使其窖越缩越小并使受累侧胸壁塌陷。在晚期，肿瘤可累及膈肌、肋间肌、纵隔结构、心包及对侧胸膜。尸检病人有50%发现有血源性转移，但临床很少提及。
恶性间皮瘤有两种病理解剖类型：①单个纤维性胸膜间皮瘤。从脏层胸膜生长，平板或肉茎状，肿瘤引起临床症状是由于它们扩大发展，挤压胸内结构使其移位，如能早期诊断，可作手术治疗。②广泛扩散的间皮瘤。此类型侵犯肺叶，浸润膈肌、肋间肌，可通过纵隔胸膜而累及心包和大血管。
恶性间皮瘤的显微镜所见有其特色，即在单个的肿瘤结节或肉眼外观相同的肿瘤结节，都有各种明显不同的组织成分。恶性璋皮瘤的病理组织学分型有上皮型、纤维（间质）型和混合型三种。上皮型肿瘤细胞的上皮有各种不同的结构，例如乳头状、管状、管乳头状、带状功片状。多角形上皮细胞有很多长而纤细，表面有分支的微绒毛，桥粒，成束的弹力细丝和细胞间腔（图2）。纤维型细胞类似纺锤状，平等构形，有蛋形或细长形的细胞核，核仁发育良好（图3）。混合型兼有上皮型和纤维型两种组织结构。从一个肿瘤块取活检时，从各个不同的部位取的标本愈多，则愈像是混合型。
图2 恶性上皮型胸膜间皮瘤（左）及恶性胸膜间皮癌（右）
图3 恶性纤维型间皮瘤
男81岁，胶原束和各种非典型细胞膜
恶性胸膜间皮瘤病人男性多于女性（2∶1）。大多数病人在40～70岁之间，国外病人平均年龄60岁，我国只45.2岁。首发症状为胸痛、咳嗽和气短最常见，约10.2%病人以发热和出汗，3.2%病人以关节痛为主诉症状。由于膈肌受累及，胸痛可传导至上腹部及患侧肩部。约50%～60%病人有大量胸水伴严重气短，其中血性胸水占3/4 。无大量胸水病人的胸痛较剧烈。体重减轻常见。有些病人出现周期性低血糖和肥大性肺性骨关节病，但这些指征在良性间皮瘤较多见。
上皮型和混合型胸膜间皮瘤常伴有大量胸水，而纤维型通常只有少量或无胸水。上皮型病人似乎更多累及锁骨上或腋下淋巴结并伸延至心包，对侧胸膜和腹膜；纤维型多有远处转移和骨转移。
放射学指征：常见X线胸片发现胸膜腔积液，常占一侧胸腔的50%。同侧肺被肿瘤组织包裹，纵隔移向有肿瘤一侧，患侧胸腔变小病情晚期胸片未纵隔增宽，心包渗液使心影扩大，可见软组织影和肋骨破坏。
在X线常规胸片上胸膜的疾病可被胸腔积液掩盖，对评价怀疑恶性胸膜间质瘤的病人，CT检查最有用，CT可显示胸膜增厚伴不规则的结节状内缘，以此从其他胸膜增厚的病变中辨别出恶性胸膜间皮瘤。由于有纤维组织和肿瘤组织和胸水，主要的肺间裂明显增厚，如为肿瘤侵犯，肺间裂可表现为结节状。通常CT可发现肺内结节及肺被肿瘤包囊缩小的程度及胸壁塌陷的情况（图4）。
图4 右侧弥漫性恶性胸膜间皮瘤
肿瘤长自壁层胸膜伸延入肺裂
胸腔积液：间皮瘤合并的胸水属渗出液，50%为血清血性液。如果肿瘤体积巨大，胸水中的血糖含量和pH值可能降低，由于含有大量透明酸（>0.8mg/ml），胸水较粘稠。胸水一般含有正常间皮细胞，分化好或未分化的恶性间皮细胞和不同量的淋巴细胞和多核白细胞。作胸水的细胞学检查有助于作出诊断。