生理功能
甲狀腺生成的T3 、T4運送到 血液循環中後，與 蛋白質結合， FT3、FT4是循環血中 甲狀腺激素的活性部分，具有生物活性，與T3、T4在 血液中保持相對恆定，維持其正常的生理功能，因此其高低能較準確地反應甲狀腺功能狀態，它不受血中TBG和含碘雜質的影響，近年來已廣泛套用於臨床，其敏感性和特異性均明顯超過總T3(TT3)和總T4 (TT4)。正常值FT4：9～25 pmol/L；FT3：3～9pmol/L(RIA)。
甲狀腺受到TSH的作用，釋放 甲狀腺激素時，腺上皮細胞先通過吞飲作用把濾泡腔內的甲狀 球蛋白吞入腺細胞，在溶酶體蛋白水解酶的作用下，使甲狀球蛋白分解，解脫下來的T4和T3因能抗拒脫碘酶的作用，分子又小，可以透過毛細血管進入 血液循環。甲狀 球蛋白分子上的T4數量遠遠超過T3，所以分泌的激素中T4約占總量的90%，T3分泌量較少，但其活性大，是T4的5倍。T4每日分泌總量約96μg，T3約30μg。T4釋放入血後，一部分與 血漿蛋白結合，另一部分則呈游離狀態在血中運輸，兩者之間可以互相轉變，維持T4、T3在 血液中的動態平衡，因為只有游離型，才能進入細胞發揮作用。T3釋放入血後，因為與 血漿蛋白的親和力小，主要以游離型存在。每天約有50%的T4脫碘轉變為T3，故T3的作用不容忽視。
甲狀腺腺細胞有很強的攝取碘的能力。人體每天從飲食攝取100～200μg碘，其中約有1/3碘進入 甲狀腺。 甲狀腺含碘總量約8000μg，占全身含碘量的90%，說明甲狀腺具有很強的泵碘能力。 甲狀腺功能亢進，泵碘能力超過正常，攝入碘量增加；低下時則低於正常，攝入碘量減少。故臨床把 甲狀腺攝取放射性碘（131I）的能力作為常規檢查甲狀腺功能的方法之一。
測定FT4濃度的方法
放免分析法、酶免分析法、化學發光 免疫分析法、時間分辨螢光免疫分析法和電化學發光免疫分析法等。
臨床意義
血清 游離甲狀腺素（FT4）是甲狀腺功能體外試驗的靈敏指標 即使在生理及病理情況下引起血漿甲狀腺結合蛋白結合力和濃度改變時 也能較準確反映甲狀腺的功能 游離甲狀腺素（FT4）正常值：10～31pmol/L
游離甲狀腺素（FT4）臨床意義：
(1)升高： 甲狀腺中毒症 突眼性 甲狀腺功能亢進症 無痛性甲狀腺炎伴 甲亢 亞急性甲狀腺炎伴甲亢 甲狀腺製劑服用過 量 甲狀腺受體不應症 慢性甲狀腺炎伴甲亢
(2)降低： 甲狀腺功能減退(原發性) 垂體性或者無痛性 亞急性甲狀腺炎的一過性功能減退期 低 白蛋白血症
因為患者血清的TBG濃度在不正常時所測得的總T4值不能正確反映患者的 甲狀腺功能狀態，而測定血清中FT4含量的方法又過於繁雜費時，目前尚不能作為臨床常規套用，所以套用 游離甲狀腺素指數(FT4I)來“校正”總T4的測定結果。由於T3 吸收試驗(T3u)是測定未結合的TBG的結合位置的，它代表血清T4濃度及TBG濃度這兩個可變數之間的淨平衡，因而用T3u乘以總T4所得到的游離T4指數(FT4I)可以“校正”總T4的測定結果。此指數與血清FT4水平成正比，與實際測得的FT4基本相符，從而清除了TBG不正常的影響，能鑑別由於結合蛋白增加與 甲亢引起的T4增高。因而在患者TBG水平不正常時，可通過這種調整來解釋TT4及T3u的測定結果。所以在做TT4測定時，應同時測定T3u，並計算FT4I，FT4I不受血清TBG的影響，能更好地反映血清 游離甲狀腺素的水平。
計算方法：FT4I=TT4×((患者T3u)/正常 甲狀腺平均T3u)
正常參考值：2.4～15.4。 甲亢時高於正常，甲低時低於正常。
FT3和FT4基本不受TBG濃度影響，一些急慢性疾病所伴隨；T4外環脫碘導致的總T4減少也不影響FT4的水平，故FT3和FT4能更準確地反映 甲狀腺功能狀態。 甲亢時這兩項測定數值顯著高於正常範圍；甲低時顯著低於正常範圍。若對多項指標進行全面評價，則對 甲亢的診斷價值依次為FT3>FT4>T3>T4；對甲低的診斷價值依次為FT4=TSH>T4>FT3>T3，對孕婦等常合併TBC變化的甲亢病人，FT3和FT4測定尤為重要。臨床上 甲亢時FT4、FT3均升高比TT4、TT3靈敏。 甲亢早期和復發前兆的甲亢，血清FT4正常，而FT3可明顯升高。
具體意義
診斷T3型甲亢症
T3型 甲亢患者血清FT4濃度正常， TT4濃度也正常，而FT3濃度卻增高。
判斷甲亢與亞臨床甲亢症
測定血清FT4、FT3濃度對 甲亢的診斷價值優於TT4和TT3，一般甲亢患者常伴有TBG濃度減少， 而FT4和FT3濃度的測定不受血清中TBG濃度高低的影響，無論是典型的或輕型的或不典型的甲亢患者， 血清FT4和FT3濃度與臨床疾病的符合率相當高。亞臨床 甲亢患者血清FT4、TT4濃度正常， 血清FT3濃度增高。
診斷原發性甲減症和低T4綜合徵
原發性甲減症、 亞臨床甲減症患者，血清FT4濃度降低，FT3濃度也降低； 對於低T4綜合徵患者血清FT4濃度可以正常。FT4診斷甲減症比FT3更靈敏、更準確。對於甲減症的診斷只沿用TT4減低， 已經不夠了。因為有部分 甲狀腺功正常者， TT4也可低於正常。 只有當FT4、TT4濃度都降低，靈敏的 促甲狀腺激素(sTSH)濃度增高時， 才能確診為甲減症。目前認為診斷甲減症的靈敏指標的順序為： sTSH>FT4>TT4>FT3>TT3。
鑑別T4型甲亢症和高T4綜合徵
T4型 甲亢症(又稱 甲狀腺素型甲亢)患者血清FT4濃度明顯增高，
而FT3濃度正常。 經抗 甲狀腺藥物治療後， 患者血清FT4、FT3正常，臨床症狀也消失。 其原因認為可能是 甲狀腺外T4轉化為T3濃度減少，或者轉化受到抑制。 對於高T4綜合徵(又稱高T4血症)患者血清FT4正常，TT4增高， TT3正常， 但臨床 甲亢症狀並不典型。
觀察甲亢患者治療療效
套用抗 甲亢藥物治療甲亢患者， 可見血清FT4、TT4濃度相對偏低，
而FT3濃度的下降較TT4先出現； 同時血清FT3和TT3濃度相對偏高。
指導甲減症治療用藥
套用 甲狀腺素治療甲減患者期間， FT4和TT4濃度相對偏低，而FT3和TT3濃度相對偏高。治療後， 一般FT3升高先於TT3。
診斷非甲狀腺疾病
非 甲狀腺疾病患者所表現的甲狀腺功能改變， 通常為T3和T4水平降低；
rT3( 反三碘甲狀腺原氨酸)水平升高； sTSH水平正常，
但是在臨床上無 甲狀腺功能減低的表現，
又被稱為正常 甲狀腺疾態綜合徵。
肝臟疾病肝臟是 甲狀腺激素代謝的重要場所，
肝臟有疾患者， 常有明顯的 甲狀腺激素代謝紊亂。
肝硬化患者肝細胞代謝障礙， 可引起T4向T3轉化障礙，故血清T3濃度降低，
而血清FT4濃度可以是正常的。 觀察血清FT4和FT3濃度，
對了解肝硬化患者的病情發展和變化，
以及對治療都有一定指導意義。 血清FT4和FT3濃度改變可作為重症肝炎臨床評估的指標之一。
嚴重肝病患者， 不僅FT4降低， 而且TSH也降低， 此外，
老年患者同時伴有血清 白蛋白濃度低下。
糖尿病糖尿病(DM)是一種全身代謝性疾病，
它可以影響機體的多種 甲狀腺激素改變，
但臨床上無 甲狀腺功能異常。 對於伴有併發症的DM患者， 血清中FT3、TT3和TT4濃度降低；
而血清中FT4和TSH濃度正常， 基本上符合低T3綜合徵。造成FT3和TT3濃度減低的原因，
主要是DM患者自身體內有多種因子使5’-脫碘酶活性被抑制， T4脫碘代謝成T3減少，
導致DM患者血清FT3和TT3減低， 而rT3反而升高。
尹石華等認為有急性併發症的DM患者病情控制後， 血清FT3、TT3和TT4濃度有所恢復，
這表明血清FT3和TT3可以作為DM患者病情和急性併發症的判斷和治療觀察指標之一。
DM患者血清中FT3、TT3和TT4下降順序與病情的嚴重程度有關，
只有DM病情嚴重或伴有併發症時， 血清TT4才會出現降低。
有作者認為DM患者血清FT3和TT3的降低，
並非全是機體的保護性機制， 而是病情嚴重損害的後果。
顱腦損傷急性顱腦損傷患者， 腦損傷嚴重，
病情發展驟急， 機體應激反應強， 尤其急性顱腦外傷患者，
可發生 多器官功能衰竭。
在 圍手術期動態測定 甲狀腺軸激素濃度的變化，
對評價病情的進展、預後判斷和搶救措施的配合治療，
有著重要的臨床價值。尤其是這些激素含量恆定，
對維持機體正常生理有重要作用。
顱腦損傷患者血清FT3和FT4濃度均低於正常值(P<0.05)， 孫麗榮等人認為其原因可能是顱腦損傷患者常伴有 低氧血症，
食慾差。由於5’-脫碘酶活性降低，T4在外周脫碘生成T3途徑變化，
T3形成減少， 出現低T3血症。 另外，
顱腦損傷的患者， 自身機體處於 應激狀態，
腎上腺皮質激素分泌量增加， 抑制了外周T4轉變為T3，
出現血清FT3濃度降低， 而血清TT4濃度偏高。
對急性腦外傷以及急性腦卒中患者， 檢測FT3、FT4及TSH的水平，
對探討急性腦損傷後， 患者病情及預後判斷具有重要意義。
有作者觀察到急性顱腦外傷患者， 血清FT3、FT4、TSH和TT3濃度男女性別之間有顯著差異(P<0.01)。男性患者在術中、術後即刻、術後24小時等時間點，
血清FT3、TT3濃度依次降低， 血清FT4濃度也呈依次下降；
而女性患者， 只有血清FT3遞降； 術後血清FT4升高。
精神病精神病患者血清FT3、FT4和TT3、TT4濃度一過性升高，
尤其急性期患者， 升高更明顯。 經治療處理後1-2周內即可恢復正常，
這是因為精神病發作期機體代謝紊亂引起短暫 甲狀腺功能亢進。
而嚴重的精神病， 又可引起患者一過性的 甲狀腺激素分泌異常。
腎臟疾病腎臟疾病患者， 由於腎臟功能障礙， 直接影響T4在外周血中轉變為T3，
導致血清T3水平降低，出現低T3綜合徵。
慢性腎炎、尿毒症患者， 採用 血液透析法治療， 血清FT4濃度無明顯差異，
而TT4濃度明顯降低。 慢性腎功能不全患者血清FT4和FT3含量低於健康人(P<0.01）。腎臟疾病患者血清FT3和FT4濃度降低，
可作為評估病情發展趨勢和預後判斷的重要指標之一。
心血管疾病心功能衰竭患者， 血清FT4濃度無明顯變化，
但TT4濃度明顯降低。 聯契約步檢測血清FT4、FT3、TT4、TT3以及TSH值，
可作為肺心病患者病情監護的一種輔助指標。
判斷妊娠婦女甲狀腺功能
正常妊娠婦女血清FT4濃度不受妊娠時TBG增加的影響， FT4對妊娠婦女 甲狀腺功能判斷顯得更為重要。
而妊娠婦女血清FT4濃度是隨孕程增加而變化， 其規律與TT3、TT4截然不同。
妊娠早期血清FT4濃度增高； 妊娠12周FT4濃度接近正常；
13-28周FT4濃度明顯升高； 28-36周FT4濃度下降；
妊娠晚期血清FT4達到正常低限或低於正常，
有的孕婦甚至可能出現低 甲狀腺激素血症。 一般在產後2個月，
機體通過生理調節， 血清FT4逐漸恢復正常。
總之， FT4是一種具有真正生理活性的激素， 人體內FT4濃度不僅能反映機體 甲狀腺功能，
而且機體其他器官和臟器的病變與FT4濃度的改變也密切相關。
因此， 測定FT4濃度，
已成為診斷 甲狀腺疾病和了解非甲狀腺疾病患者甲狀腺功能的重要手段之一。
