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典型的甲亢,血清T3、T4增高,血清TSH降低,静脉注射TRH后各个时间血清TSH均无增高反应。亚临床甲亢、血清T3、T4(包括TT3、TT4、FT3、FT4)正常,血清TSH基本正常,静注TRH后各个时间血清TSH均无明显增高,结合病人的症状和体征,这种结果提示病人可能为亚临床甲亢。弥漫性毒性甲状腺肿时血清T4和T3浓度增高,通过直接负反馈,在垂体前叶阻断TRH的作用,因此静注TRH后血清TSH无增高(无反应),若TSH升高(提示有反应)则可排除此种甲亢存在。但TRH试验无反应,在诊断甲亢前宜先除外垂体疾患或其他影响因素,TRH试验的优点是省时,可在2小时内完成,不引起放射性同位素入体内,无服用甲状腺制剂引起的副作用,尤其是对老年及合并冠心病者安全适用(此不会加重心脏病症状)。