ภาวะการมีของเหลวในช่องเยื่อหุ้มปอดที่ไม่ทราบสาเหตุ (pleural effusion of unknown etiology) เป็นสาเหตุทีพบบ่อยสุดของการทำ medical thoracoscopyในปัจจุบัน ผู้ป่วยกลุ่มนี้อาจได้รับการตรวจวินิจฉัยด้วยวิธีต่างๆมาแล้วตั้งแต่ CXR, CT scan, MRI, PET scan, thoracocentesis, pleural fluid analysis, culture, cytology ไปจนถึง pleural biopsyแต่ก็ยังไม่ได้คำตอบการทำ medical thoracoscopy จะสามารถเข้าไปตรวจหาความผิดปกติในช่องเยื่อหุ้มปอด ทำการ biopsy เนื้อเยื่อในบริเวณที่สงสัยเพื่อให้ได้คำตอบและอาจให้การรักษาไปในครั้งเดียวกัน ในสถานที่ที่ยังไม่สามารถทำ medical thoracoscopyได้แต่ทำ VATS ได้ VATS จะเป็นอีกทางเลือกหนึ่งที่จะช่วยหาสาเหตุของ pleural effusion นั้น