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]
Physical examination ❑ Asymmetrical chest expansion
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Signs suggestive of specific etiology | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
❑ Chest radiograph | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Chest radiograph equivocal? | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Pleural fluid aspiration ❑ Approach to thoracentesis is described below. Order tests ❑ Serum total protein | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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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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 |
Approach to Diagnosis and Management of Pleural Effusion
Shown below is an algorithm summarizing the approach to further diagnosis of pleural effusion according to 2010 guidelines issued by British Thoracic Society.[2]
Pleural fluid analysis ❑ As described above | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Transudate? | Exudate? | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Treat the cause | Diagnosed? | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
No | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Contrast enhanced CT | Diagnosed? | Treat the cause | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
No diagnosis found? | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
❑ Imaging guided pleural biopsy ❑ Thoracoscopy | Diagnosed? | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
No diagnosis found? | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
❑ Bronchoscopy (if bronchial obstruction is suspected clinically) ❑ Mycobacterial culture ❑ Adenosine deaminase (to rule out tuberculosis) ❑ If chylothorax is suspected clinically
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Diagnosed? | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
No diagnosis found? | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Diagnose as non specific pleuritis | Treat the cause | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Diagnosed? | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Observation if no cause found | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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 2.2 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.