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该测试测量患者血液中甲状腺素或 T4 的含量。T4 是甲状腺产生的两种主要激素之一（另一种称为三碘甲腺原氨酸，或 T3）。甲状腺是一个小的蝴蝶状腺体，位于喉结正下方。这个腺体在控制身体使用能量的速度方面起着至关重要的作用。身体有一个反馈系统，可以打开和关闭甲状腺激素的产生。当血液中 T4 的水平降低，下丘脑（大脑中的一个器官) 释放促甲状腺激素释放激素，刺激垂体（下丘脑下方的器官）释放促甲状腺激素 (TSH)，TSH 反过来刺激甲状腺产生和/或释放更多的 T4。随着血液中 T4 浓度的增加，TSH 的释放受到抑制。T4 占甲状腺激素的近 90%，而 T3 不到 10%。在甲状腺内部，T4 与一种叫做甲状腺球蛋白的蛋白质结合。当身体需要甲状腺激素时，甲状腺会将储存的 T4 释放到循环中。在血液中，T4 是游离的（未结合）或蛋白结合的（主要结合甲状腺素结合球蛋白）。游离 T4 的浓度仅为总 T4 的 0.1% 左右。 T4 在肝脏或其他组织中转化为 T3。与 T4 一样，T3 也与蛋白质高度结合，但具有生物活性的是 T3 和 T4 的游离形式。游离 T3 在循环中的活性也比游离 T4 高 4 到 5 倍。如果甲状腺不产生足够的T4 过高，由于甲状腺功能障碍或 TSH 不足，则受影响的患者会出现甲状腺功能减退症的症状，例如体重增加、皮肤干燥、不耐寒、月经不调和疲劳。如果甲状腺产生过多的 T4，患者的身体机能会增加并引起与甲状腺机能亢进相关的症状，例如心率加快、焦虑、体重减轻、睡眠困难、手部颤抖以及眼睛周围干燥、发炎的浮肿.甲状腺功能障碍的最常见原因与自身免疫相关。格雷夫斯氏病导致甲状腺功能亢进，桥本氏甲状腺炎导致甲状腺功能减退。甲状腺功能亢进和甲状腺功能减退症也可能由甲状腺炎（甲状腺炎症）、甲状腺癌以及 TSH 生成过多或不足引起。可以通过测量总 T4（包括结合和游离部分）或游离 T4（非结合形式）来检测和监测这些条件对甲状腺激素产生的影响。

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2016 年 5 月 6 日通知更新了所有 T4、FT4、甲状腺 VAST、游离甲状腺 VAST 和 NT4 试剂盒中的 T4 ELISA 酶和 CLIA 示踪剂包装，从透明小瓶变为琥珀色小瓶，以更好地防止试剂对光敏感。