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一般检查 包括三大常规、痰脱落细胞检查、凝血功能有关检查、血清学检查(根据需要选癌胚抗原、酸性磷酸酶、甲胎蛋白、乳酸脱氢酶、碱性磷酸酶、绒毛膜促性腺激素、神经元特异性烯醇化酶等)，正、侧位X线胸片、肝B型超声检查，以及必要时作胃、肠或支气管内镜检查。如发现浅表淋巴结肿大可作活检送病理，以便寻找原发性肿瘤的是否存在以及其侵犯范围和类型。
1.X线特殊检查 计算机X线断层摄影(CT)、磁共振成像(MRI)和数字减影(DSA)等特殊检查脑部是确定脑部转移性肿瘤和病灶定位的最重要检查，其他检查只是辅助性手段。由于血脑屏障和血肿瘤屏障的改变，经注射造影剂后其对比度加强，对疑有脑转移者作CT检查，约90%以上脑转移灶可示典型的类圆形影，常位于白质和灰质结合部，其周围还可见低密度区，为脑转移灶周围水肿所致。多数脑转移灶在造影剂加强前是低密度区，但黑素瘤、绒癌和结肠癌的脑转移灶为例外，在造影剂加强前常呈现高密度。使用薄层检查可发现直径5mm左右病灶。
MRI能从多种体层面观察，并可用不同参数(T1、T2、质子密度)以增进发现异常影像并对其病变性质有一定鉴别能力。由于脑、脊髓含脂肪(即包括丰富的氢质子)成分高，成像效果好，而转移性肿瘤含脂肪低，故常用于确定脑转移性肿瘤是否存在，并对鉴别肿瘤、出血、脑积水、脑水肿有一定帮助。
DSA对脑内血管图像显示清晰，转移性肿瘤常由于血供丰富可形成肿瘤着色图像，有利于了解脑内血管走向或断流等改变，也可为选择治疗提供信息。
定期检查CT、MRI，有利于及时对比观察，尽早发现脑转移。
2.腰椎穿刺 留取脑脊液作常规和病理细胞学检查，离心沉淀或使用滤器可提高阳性率，然而常须反复检查;必要时送细菌培养及有关病毒学方面的检查。腰椎穿刺常选用22号针，穿刺前应作眼底检查，对有视盘水肿者穿刺放液应慢，留脑脊液应少，为安全考虑可先进行脱水治疗。
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