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1.血气分析：显示PaO2降低，动脉-肺泡氧分压 差增大。
2.X线表现 为诊断气胸最可靠的方法，可显示肺压缩的程度，肺部情况，有无胸膜粘连，胸腔积液以及纵隔移位等。
气胸的典型X线表现为外凸弧形的细线条形阴影，系肺组织和胸膜腔内气体的交界线，线内为压缩的肺组织，线外见不到肺纹理，透亮度明显增加，气胸延及下部则肋膈角显示锐利，少量气体往往局限于肺尖部，常被骨骼掩盖，嘱患者深呼气时，使萎缩的肺更为缩小，密度增高，与外带积气透光区呈更鲜明对比，从而显示气胸带，局限性气胸在后前位X线检查时易遗漏，需在X线透视下转动体位方能见到气胸，大量气胸时，则见肺被压缩聚集在肺门区呈圆球形阴影，若肺内有病变或胸膜粘连时，则呈分叶状或不规则阴影，大量气胸或张力性气胸显示纵隔和心脏移向健侧，气胸合并胸腔积液时，则具液气面，透视下变动体位可见液面也随之移动，若围绕心缘旁有透光带，应考虑有纵隔气肿。
根据X线胸片，大致可计算气胸后肺脏受压萎陷的程度，这对临床处理有一定的意义，Kircher曾提出一个简单的计算方法。
显然，这个公式只是一个近似的计算方法，用这个方法计算，当胸腔内气带宽度相当于患侧胸廓宽度1/4时，肺被压缩大约为35%;当胸腔内气带宽度相当于患侧胸廓宽度1/3时，肺被压缩约50%，当胸腔内气带宽度相当于患侧胸廓宽度1/2时，肺被压缩约75%，由于胸廓状的个体差异，上述数值在不同患者可有一定的差别。
3.CT和MRI表现 胸部的CT检查 ：气胸的基本CT表现为胸膜腔内出现极低密度的气体影，伴有肺组织不同程度的压缩萎缩改变，一般应在低窗位的肺窗条件下观察，含极少量气体的气胸和主要位于前中胸膜腔的局限性气胸的诊断，X线平片可漏诊，而CT上则无影像重叠的缺点，诊断非常容易，多数学者认为，对外伤患者，尤其是进行机械呼吸器通气者，作CT扫描时，应对上腹部，下胸部的CT图像进行肺窗观察，以便发现隐匿型少量气胸;CT还可鉴别位于纵隔旁的气胸与纵隔气肿以及肺气囊，对有广泛皮下气肿存在的患者，CT检查常可发现X线平片阴性的气胸存在。
气胸的CT表现随气胸的类型，气体量的多少以及胸膜，肺原有疾病的不同而不同，含气的胸膜腔无肺纹理存在，密度与空气相同，内缘为线样脏层胸膜，无胸膜粘连时气胸腔呈半月形，胸膜有粘连时则呈不规则形，有时可见条索状粘连纤维组织，如同时伴有积液或积血则可见气液平，纵隔心脏常偏向健侧，严重者可出现纵隔疝，健侧肺组织纹理增粗，这是由于代偿性肺充血所致。
胸部的MRI检查：气胸在MRI上表现为低信号，如气体量很少，肺组织压缩不明显，则呈低信号，有时可能漏诊，胸腔内有大量的气体，肺组织明显压缩，呈中等信号团块状，纵隔偏向健侧，诊断容易，如伴胸腔积液，则呈气液平，积液在MRI上呈较低信号，MRI对伴发的胸腔积血非常敏感，在MRI加权图像上呈高信号。
