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三碘甲状腺原氨酸的正常值与检测机构使用的化学制剂及检测仪器密切相关，测定正常参考值为1.01-2.95nmol/L。
三碘甲状腺原氨酸体内99.7%主要与特异性甲状腺结合球蛋白结合，0.3%处于游离状态，又称FT3，三碘甲状腺原氨酸总T3。三碘甲状腺原氨酸的测定，主要用于甲状腺功能亢进和甲状腺功能减退的诊断。通常总T3和总T4之间有平行变化，甲状腺功能亢进症和甲状腺功能亢进症之间有不平行变化。例如，部分甲亢患者尽量关注T3情况，而甲亢患者熟悉T4情况，部分甲亢患者只有T3升高，称为T3型甲亢。许多严重的全身性疾病，总的T3水平下降，称为甲状腺功能正常的病态综合征。
游离三碘甲状腺原氨酸是由甲状腺分泌，能与甲状腺分泌的四碘甲状腺原氨酸，共同促进蛋白质的合成、促进能量的产生、促进身体的基础代谢、调节体温的一种活性物质。游离三碘甲状腺原氨酸可直接通过甲状腺分泌释放到血液中，并与血红蛋白相结合产生生物反应，人体中的游离三碘甲状腺原氨酸能够准确的反应甲状腺的功能，对于甲亢、甲减等疾病的诊断具有重要指导意义。游离T3在临床上可以反映甲状腺的功能状态，特别是在甲亢的时候有非常重要的意义，能对甲亢状态起诊断作用。对甲状腺功能状态的敏感性和特异性都有比较高，在甲亢跟甲减治疗后期，同样是非常重要的监测指标。
导致其升高的原因有甲状腺性甲亢，甲状腺炎的甲亢期，甲状腺激素受体抵抗，垂体病变，以及医源性甲状腺亢进症。甲状腺性甲亢要给予抗甲状腺药物，抑制甲状腺激素的分泌和合成，亚甲炎的甲亢期给予控制心率等改善症状治疗。
游离三碘甲状腺原氨酸是由甲状腺分泌，与甲状腺分泌的四碘甲状腺原氨酸一起促进蛋白质合成、促进能量产生、促进机体基础代谢、调节体温的活性物质。
游离三碘甲状腺原氨酸通过甲状腺分泌直接释放到血液中，与血红蛋白结合发生生物反应。人体游中的离三碘甲状腺原氨酸能准确反应甲状腺功能，对甲状腺功能亢进、甲状腺功能减退等疾病的诊断具有重要指导意义，人体血清游离三碘甲状腺原氨酸正常范围为2.8-7.1pmol/L。
三碘甲状腺激素是甲状腺分泌的甲状腺激素之一，甲状腺滤泡细胞分泌三碘甲状腺激素和四碘甲状腺激素两种甲状腺激素。
三碘甲状腺原氨酸从甲状腺分泌进入血液后，99%以上与血清中的细胞因子结合球蛋白(TBG)结合。未与TBG结合的称为游离三碘甲状腺原氨酸，简称FT3。血液循环中FT3含量较低，但生物活性明显高于游离四碘细胞因子(FT4)。FT3是诊断甲亢的敏感指标，甲亢时FT3升高早于FT4。
甲状腺激素正常值范围为12-22pmol/L。
不受甲状腺激素结合蛋白的影响，监测游离甲状腺激素是了解甲状腺功能的敏感指标，游离甲状腺激素升高可表现为甲状腺功能亢进症、甲状腺功能亢进症、甲状腺激素不敏感综合征、多发性结节性甲状腺肿等疾病，游离甲状腺激素降低可表现为甲状腺功能减退、肾病综合征，所以当促甲状腺激素偏低时，就说明人体中的甲状腺激素过高，垂体就不会分泌促甲状腺激素。因此，出现促甲状腺激素偏低的情况时就是得了甲亢。