Bazı durumlarda balgam sitolojisi ya da bronkoskopi ile kesin tanı konamayabilir. Böyle hastalarda ameliyatlı biyopsilere baş vurulur. Bunlar içinde günümüzde en çok baş vurulan yöntem kısaca VATS adıyla bilinir. VATS'da, göğüs duvarı üzerinde çok küçük bir delik açılarak akciğer dokusundan görerek biyopsi alınır. VATS yöntemi genel narkoz altında, ameliyathanelerde yapılır. Hasta hiçbir acı hissetmez ve 1-2 gün içinde de taburcu edilir. Akciğerler arası boşlukta bulunan lenf düğümlerine erişmek içinde mediastinoskopi adı verilen yönteme baş vurulur. Bu da, genel narkoz altında, cerrahi girişim uygulanması düşünülen hastalara uygulanan bir tanı yöntemidir. Belirli lenf düğümlerine sıçrama olduğu anlaşılırsa, ameliyattan vazgeçilir.