Si un examen físico de rutina revela ganglios linfáticos inflamados por encima de la clavícula, una masa en el abdomen, respiración débil, sonidos anormales en los pulmones, embotamiento cuando se toca el tórax, anomalías de las pupilas, debilidad o venas hinchadas en uno de los brazos, o incluso cambios en las uñas, un médico puede sospechar un tumor pulmonar. Algunos cánceres de pulmón producen niveles sanguíneos anormalmente altos de ciertas hormonas o sustancias, como el calcio. Si una persona muestra tal evidencia y no hay otra causa aparente, un médico debe considerar el cáncer de pulmón.
Una vez que un tumor maligno comienza a causar síntomas, por lo general es visible en una radiografía. Ocasionalmente, se ve un tumor que aún no comenzó a causar síntomas en una radiografía de tórax tomada para otro fin. Se puede solicitar una tomografía computarizada del cofre para obtener una imagen más detallada.
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Aunque las pruebas de moco o líquido pulmonar pueden revelar células cancerosas completamente desarrolladas, el diagnóstico generalmente se confirma mediante una biopsia. Usando broncoscopia, el paciente ligeramente anestesiado, el médico guía un tubo delgado con luz a través de la nariz o la boca y por los conductos de aire al sitio del tumor, donde se puede extraer una pequeña muestra de tejido. Otro procedimiento utiliza una tomografía computarizada para guiar una aguja hacia una anomalía con el fin de tomar una biopsia. Si la biopsia confirma el cáncer, otras pruebas determinarán el tipo de cáncer y qué tan lejos se ha diseminado. Los ganglios linfáticos cercanos pueden analizarse para detectar células cancerosas, usando un procedimiento llamado mediastinoscopia, que requiere anestesia general e implica hacer un corte pequeño en la parte frontal del cuello para pasar un tubo hueco e iluminado al tórax para tomar biopsias. La ecografía endobronquial y la ecografía esofágica endoscópica son otras dos formas de biopsia de los ganglios linfáticos para detectar células cancerosas. Ambos requieren anestesia ligera. Las técnicas de imágenes como la TC, la resonancia magnética, la PET y las exploraciones óseas pueden detectar el cáncer que se puede haber diseminado.
Debido a que las pruebas de esputo y las radiografías de tórax no han demostrado ser particularmente efectivas en la detección de tumores pequeños característicos del cáncer de pulmón temprano, no se recomiendan las radiografías de tórax anuales para la detección del cáncer de pulmón. Sin embargo, grupos como la Sociedad Estadounidense del Cáncer y el Instituto Nacional del Cáncer dicen que la detección de TC debe ofrecerse a aquellos en alto riesgo de cáncer de pulmón . Eso incluye a fumadores y ex fumadores de entre 55 y 74 años que hayan fumado durante 30 años o más y continúen fumando o hayan dejado de hacerlo en los últimos 15 años. Un paquete-año es el número de paquetes de cigarrillos fumados cada día multiplicado por el número de años que una persona ha fumado. Sus directrices se basan en investigaciones que mostraron que la detección por TC reduce la probabilidad de muerte en general, pero aumenta las posibilidades de tener una falsa alarma que requiere más pruebas.