典型的甲亢病人，不用化验甲状腺功能就可诊断，上世纪70年代以前就是这样的。但是对甲状腺无明显肿大的不典型病人或老年人，若不作甲状腺功能化验，就很难确诊。故甲状腺功能检查已成为甲亢诊断，疗效判定，甲亢复发，停药指标的重要参考内容。
甲状腺功能化验内容主要包括如下几项：
1.甲状腺素分泌指标：
如血清总T3（TT3）、总T4（TT4）、游离T3（FT3）、游离T4（FT4）。分泌指标高低直接反应甲状腺的功能状态，增高表示功能增进，减少表示功能减低。T3、T4在妊娠、服避孕药、雌激素治疗等情况下可增高；在雄激素和强的松治疗、肾病综合征、肝功衰竭、服用苯妥英钠和保泰松时可减低，故对甲亢诊断准确性受到限制。但FT3、FT4不受上述因素影响，是目前诊断甲亢、甲减的常用化验指标。但是多数医院常将TT3、TT4、FT3、FT4一起检查。FT3占总T3的0.3％，FT4占总T4的0.04％，含量虽然少，但生物活性极高，因为只有游离T3、T4才能进入细胞内，起到生理作用。FT3在甲亢早期或复发初期最先升高，对甲亢诊断意义大，而FT4甲亢时也增高，但甲减时最先降低，对甲减诊断优于FF3。反T3（rT3）：95％以上由T4在周围组织代谢时脱碘形成，不具生理活性，对甲亢诊断意义不大，它在甲亢时与T3、T4、FT3、FT4同步升降，只是在甲亢或甲亢复发的早期先期升高，而且在非甲状腺疾病，T3、T4、FT3、FT4正常时，rT3可以独立升高。T3、T4在甲亢时常同步升高，但也有例外：
（1）仅T3增高：
①T3型甲亢：在缺碘地区多见。
②T3优势甲亢：甲亢经药物治疗后，T4已正常，而T3持续不降甚或增高，T3（纳克/毫升）/T4（微克/毫升）＞30，此型复发率高，宜手术治疗。
③甲亢早期或甲亢复发初期。T4甲减用甲状腺片治疗时。正常甲状腺组织是按照T31:T49的比例分泌的，而甲状腺片中的T3为11而T4为12，含量近乎相等，而且T3吸收率95％，T4仅40％，长期服用会出现T3增高的现象。故现在提倡用左旋甲状腺素钠（优甲乐），可避免T4不足。
（2）仅T4增高：
①T4型甲亢：与吃含碘食物过多有关；
②假性T4甲亢：常见于心梗、肺心病、急性脑血管病、哮喘、肿瘤、急性肝病等，随着原发病好转而下降； 】
③少数老年甲亢，可仅T4高。
（3）T4减低：
①见于甲减；
②慢性心、肺、肝、脑疾病。
2.促甲状腺激素（TSH）：
在脑垂体产生，有促进甲状腺滤泡细胞产生T3、T4、FT3、FT4的作用。它的高低受甲状腺素负反馈控制，其表现是相反的，甲状腺素高时，TSH低；甲状腺素低时，TSH高。故甲亢时T3、T4、FT3、FT4增高，而TSH是降低的，甲减时相反。
3.甲状腺免疫指标：
常测定甲状腺免疫球蛋白（TG）（正常值＜30％）和甲状腺微粒球蛋白（TM）（正常值＜15％）。两者在甲亢时也可增高，但滴度较低，在6个月内即可恢复正常，对甲亢诊断意义不大。但是两者检验值大于50％时，对桥本氏甲亢有诊断价值。
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