诊断单纯性甲状腺肿的关键检查主要包括以下几个方面：
1. 体检：医生会通过触诊来评估甲状腺的大小、质地和是否有结节。这是初步判断甲状腺是否异常的重要步骤。
2. 血清TSH（促甲状腺激素）和游离T4水平测定：这些血液检测可以反映甲状腺的功能状态。在单纯性甲状腺肿患者中，通常血清TSH可能正常或轻度升高，而游离T4水平保持正常范围。
3. 甲状腺超声检查：这是一种无创的影像学方法，能够清晰地显示甲状腺结构及其内部情况，对于判断有无结节、囊肿等具有重要价值。此外，还可以通过测量甲状腺体积来辅助诊断。
4. 放射性核素扫描（如Tc-99m）：这项检查可以帮助了解整个腺体的摄取功能分布，区分“热”、“温”或“冷”结节，并且对某些类型的毒性多结节性甲状腺肿有鉴别意义。但不是所有情况下都必须进行。
5. 甲状腺过氧化物酶抗体（TPOAb）和甲状腺球蛋白抗体（TGAb）检测：虽然这些自身免疫标志物在单纯性甲状腺肿中往往呈阴性，但在排除其他疾病如桥本氏病时可能会用到。
6. 细针穿刺活检（FNAB）：当超声发现可疑结节时，可能需要进一步做细针穿刺细胞学检查以明确性质。不过，在没有明显恶性征象的情况下，并不常规推荐作为单纯性甲状腺肿的筛查手段。

以上就是诊断单纯性甲状腺肿的一些关键检查项目，具体应用还需结合患者的临床表现和其他辅助信息综合考虑。