혈청 T4는 전적으로 갑상선으로부터 생산되어 분비된 것이므로 이는 갑상선의 호르몬 생산능력을 반영한다. 면역측정법으로 측정하며 방사선, 효소, 화학발광법, 형광효소법 등을 이용하고 있다. 이 검사는 갑성선질환의 진단에 있어서 갑상선자극흐름도 측정보다 민감도나 특이도가 낮다.
2) T3 (Triiodothyronine)
T3의 측정은 주로 갑상선기능항진증의 진단에 임상적 가치가 있다. 갑상선기능저하증 환자 중 20~30%에서 상당기간 병이 진행될 때까지 T3 농도는 정상이고, 극심한 기능저하가 되어야만 T3가 감소한다. 측정법은 면역검사법으로 시행한다.
3) Reverse T3 (rT3)
T4의 탈요오드화로 생기는 주대사물로서 생물학적 활성도는 없는 것으로 생각되며 T4의 조직이용도를 측정하는 것이다. 건강한 신생아, 갑상선기능항진증, amidarone, propranonol 등을 사용하는 경우 상승한다. rT3측정의 임상적 의의는 말초저항의 진단에 이용하며 이 때 T4이 증가되고, TSH는 정상이며, rT3의 증가는 없다. 또한 비갑상선질환에서 혈청 T3는 감소하고 rT3는 증가된다 .갑상선기능저하증인 경우에도 감소한다.
4) Free T4
유리 T4 측정은 TBG의 변화에 영향을 받지 않고 직접적으로 갑상선호르몬 분비상태를 가장 정확하게 평가할 수 있다. 면역검사법으로 측정한다.
5) TSH (Thyroid-stimulating hormone)
혈청 갑상선자극호르몬 (Thyrotropin, Thyroid-stimulating hormone, TSH) 측정은 갑상선 기능 변화를 반영하는 가장 좋은 검사이다. TSH가 정상이면 갑상선기능 이상이 없다고 할 수 있으나 정상치를 벗어났다고 해서 반드시 갑상선질환을 의미하지 않는다.
6) TSH 자극검사
TSH감소를 측정할 수 있는 방법이 개발되기 전에는 갑상선기능항진증의 확진에 필요한 일차 검사였으나 현재는 시상하부-뇌하수체 축의 이상으로 초래되는 갑상선기능저하증의 진단에 주로 이용된다. 검사방법은 합성 TRH 200~500㎍을 정맥주사하고 0분, 20분, 30분, 60분, 120분에 각각 채혈하여 혈청 TSH를 측정한다. 정상인에서는 TRH 정맥주사 후 5분 이내에 증가하기 시작하여 20~30분경에 TRH치가 최고로 증가하고, 이어 점차 감소하여 2~4시간 내에 기준치 수준으로 떨어진다. 기저상태의 TSH에 비례하여 TSH가 몇 배 상승하는가가 더 중요하다.
7) Thyroxine-binding globulin (TBG)
T4와 T3를 운반하는 주된 혈청단백이다. 측정방법으로는 면역측정법, 전기영동법, 이온교환수지법 등이 있다. 측정이 필요한 경우는 혈청 T3, T4치가 갑상선기능검사의 다른 변수 또는 임상증세와 일치하지 않을 때이다.
8) Thyroglobulin
면역측정법으로 측정하며 대부분의 갑상선질환에서혈청 thyroglbulin이 증가할 수 있으므로 진단적 가치는 없다.
그러나 갑상선암 수술 후 경과관찰에 유용하다. 전이성 갑상선암에서 thyroglobulin 분비가 증가하고 수술 및 방사성 요오드 치료로 갑상선 조직을 완전히 제거한 후 에는 10 ng/mL 이하여야만 한다. 경과 관찰 중 thyroglobulin 이 검출되거나 혹은 그 양이 증가하면 갑상선암 의 재발 내지 전이를 의미한다.
9) 갑상선자가면역항체 Throid autoimmune antibody
갑상선 자가면역항체에는 TSH receptor Ab (TRAb), thyroperoxidase Ab (TPO Ab), thyroglobulin Ab (TgAb) 세 가지가 있다. TSH 수용체항체인 TRAb는 cyclic AMP의 작용을 활성화시켜 갑상선항진증인 Graves 병을 일으키는 주된 원인이다. TRAb는 thyrotropin binding inhibitor immunoglobulin (TBIL) 으로도 명명된다. TRAb (TBIL)는 양적인 측정이 있고, TRAb의 기능을 측정하는 thyroid stimulating Ab (TSAb)와 thyroid blocking Ab (TBAb)가 있다. 즉 TSAb는 갑상선기능을 자극하는 기능을 하는 TRAb 종류이며, TBAb는 갑상선기능을 억제하는 TRAb 종류이다.
갑상선 peroxidase에 대한 항체인 TPO Ab는 이전에 thyroid microsome 항체로 알려져 있으며, 이는 하시모토병(Hashimoto's disease)의 90~95%에서 양성으로 나타난다. Thyroglobulin Ab (TgAb)는 갑상선암 환자에서 증가한다.
신생아 갑상선기능저하증은 신생아 3,500~4,000 명당 1명에서 발생하며 생후 1개월 이내에 치료하면 정신지체를 막을 수 있다. 우리나라에서는 모든 신생아에서 선별검사로 TSH와 phenylketouria검사를 시행하고 있다. 캐나다나 미국에서는 T4를 우선 검사하고, 그 결과가 정상치보다 낮은 경우에 한하여 TSH 검사를 실시한다.
유럽과 일본에서는 TSH를 먼저 측정하고 TSH가 높은 경우에 한하여 T4검사를 실시한다. T4만 측정하는 경우, 위양성의 원인으로는 미숙아, 선천성 TBG 결핍 등이 있다. TSH 증가는 이론적으로 선천성 갑상선기능저하증에 매우 예민한 검사이지만 미숙아나 심한 스트레스를 받은 아기들에서 위양성이 나올 수 있다. TSH만으로 선별검사를 시행할 경우 시상하부-뇌하수체 갑상선기능저하증, 지연성 TSH 증가를 보이는 저갑상선혈증, TBG 결핍증 등을 놓칠 수 있다.