Pleural effusion resident survival guide
Editor-In-Chief: C. Michael Gibson, M.S., M.D. [1]; Associate Editor(s)-in-Chief: Twinkle Singh, M.B.B.S. [2]
Definition
Pleural effusion is defined as the presence of excessive fluid in the pleural cavity resulting from transudation or exudation from the pleural surfaces.
Causes
Life Threatening Causes
Life-threatening causes include conditions which may result in death or permanent disability within 24 hours if left untreated.
Common Causes
Transudate
- Cirrhosis
- Hypoalbuminemia
- Hypothyroidism
- Left ventricular failure
- Nephrotic syndrome
- Pulmonary embolism
Exudate
Initial Diagnosis
Shown below is an algorithm for diagnosing pleural effusion clinically according to an article published by Richard W. Light in New England Journal of Medicine.[1]
Examine the patient: ❑ Asymmetrical chest expansion
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❑ Look for signs suggestive of specific etiology
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❑ Perform chest X-ray | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
If chest X-ray is equivocal, perform the following:
❑ Chest ultrasonography OR | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
❑ Assess thickness of pleural effusion on USG or lateral decubitus chest X-ray | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
> 10 mm | < 10 mm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
❑ Perform diagnostic thoracentesis if
If dyspnoea is present at rest:
| If CHF is suspected clinically | If any cause is suspected clinically If no cause is suspected clinically
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❑ Trial of diuretics | ❑ Perform thoracocentesis | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Pleural Fluid Analysis
Pleural fluid aspiration | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
❑ Analyze the appearance of pleural fluid.
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Apply Light's criteria | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Exudate? | Transudate? | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Pleural fluid analysis revealed the cause? | Treat the cause | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Yes | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Treat the cause | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Additional tests
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Diagnosed? | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
No | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Contrast enhanced CT | Treat the cause | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Treat the cause if diagnosed | No diagnosis found? | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
❑ Imaging guided pleural biopsy ❑ Thoracoscopy | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
No diagnosis found? | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
❑ Bronchoscopy (if bronchial obstruction is suspected clinically) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Treat the cause if diagnosed | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
No diagnosis found? | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Diagnose as non specific pleuritis | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Treat the cause ifdiagnosed? | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Observation if no cause found | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
CT: Computerized Tomography
Approach to Thoracocentesis
Shown below is an algorithm summarizing the approach to thoracocentesis, according to the 2010 guidelines issued by British Thoracic Society.[2]
Assess the clinical significance of pleural effusion | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
> 10 mm thickness of effusion on USG | Shortness of breath at rest | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
No known cause | ❑ Rule out pulmonary embolism ❑ Therapeutic thoracocentesis | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Proceed with thoracocentesis | CHF suspected? | Remove up to 15oo ml of fluid | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
❑ Unilateral effusion | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
❑ Trial of diuretics | ❑ Proceed with Thoracocentesis | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
CHF: Congestive Heart Failure; USG: Ultrasonography
Pleural Fluid Analysis
Shown below are the algorithms for pleural fluid analysis after thoracocentesis, according to the 2010 guidelines issued by British Thoracic Society.[2]
Appearance
Appearance of pleural fluid
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Blood stained pleural effusion | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
❑ Perform haematocrit on pleural effusion | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
>50% of peripheral haematocrit | < 50% peripheral haematocrit | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Haemothorax | Consider alternative diagnosis | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Light's Criteria
Pleural fluid is classified as an exudate if one or more of the following criteria are met.
Pleural fluid protein divided by serum protein | > 0.5 |
Pleural fluid LDH divided by serum LDH | > 0.6 |
Pleural fluid LDH > 2/3 of upper limit of normal serum LDH |
Differential Cell Count
Differential cell counts | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Neutrophil predominant | Lymphocyte predominant (>50% lymphocytes) | Eosinophil predominant (≥ 10% eosinophils) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
❑ Malignancy ❑ Tuberculosis ❑ Cardiac failure ❑ Lymphoma ❑ Rheumatoid pleurisy ❑ Sarcoidosis ❑ CABG effusion | ❑ Air or blood in the effusion fluid ❑ Parapneumonic effusion ❑ Benign asbestosis ❑ Churg-strauss syndrome ❑ Lymphoma ❑ Pulmonary infarction ❑ Parasitic infection | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Pleural Fluid pH
Pleural fluid pH | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
< 7.30 | < 7.20 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
❑ Perform tube drainage | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Cytology
Interpretation of Cytology Results
Result | Interpretation |
Inadequate sample | No mesothelial cells detected |
No malignant cells seen | Sample is adequate; no atypical cells seen;malignancy is not excluded |
Atypical cells | Inflammatory or malignant cells; further investigation required |
Suspicious malignancy | Cells with few malignant features present; no definitive malignant cells present |
Malignant | Definite malignant cells detected; further immunocytochemistry required |
Do's
- Do not aspirate bilateral pleural effusion in a clinical setting suggesting of a transudate, unless the effusion fails to respond to therapy.
- Obtain detailed drug history, as some drugs can cause pleural effusion such as methotrexate, amiodarone, phenytoin, nitrofurantoin, beta-blockers.
- Keep a high suspicion for pulmonary embolism in pleural effusion cases.
- Aspirate pleural fluid with a fine bore (21 G) needle and a 50 ml syringe with ultrasound guidance.
- Aspirate pleural fluid into a heparinised blood gas syringe if infection is suspected and pleural fluid pH is needed to be done.
- Send some of the pleural fluid sample in blood culture bottles if infection is suspected, particularly for anaerobic organisms.
- Centrifuge pleural fluid sample if aspiration is milky to distinguish between empyema and lipid effusions.
- Interpretation of centrifuged sample:
Supernatant | Interpretation |
Clear | Empyema (turbid fluid was due to cell debris) |
Turbid | Chylothorax or pseudochylothorax |
- Suspect urinothorax if pleural fluid smells of ammonia.
- Measure NT-proBNP in cases where Light's criteria diagnose effusion as exudate, but there is a strong clinical suspicion of heart failure.
- Suspect rheumatoid arthritis or empyema if pleural fluid glucose is very low ( < 1.6 mmol/L).
- Send pleural fluid spirate sample in fluoride oxalate tube if pleural fluid glucose is needed to be measured.
- Measure pleural fluid amylase if following are suspected clinically:
Dont's
- Do not allow pleural aspirate to come in touch with local anesthetic or air if pleural fluid pH is needed to be measured.
References
- ↑ Light RW (2002). "Clinical practice. Pleural effusion". N Engl J Med. 346 (25): 1971–7. doi:10.1056/NEJMcp010731. PMID 12075059.
- ↑ 2.0 2.1 Maskell N, British Thoracic Society Pleural Disease Guideline Group (2010). "British Thoracic Society Pleural Disease Guidelines--2010 update". Thorax. 65 (8): 667–9. doi:10.1136/thx.2010.140236. PMID 20685739.