核醫學核素顯像的基本原理是示蹤技術，甲狀腺顯像的常規示蹤劑為99mTc，示蹤劑被功能甲狀腺組織攝取，可觀察甲狀腺的位置、形態、瀰漫性或侷限性病變，是甲狀腺疾病診斷和治療的不可缺少的重要檢查專案。
一、甲狀腺的形態異常：
正常甲狀腺成蝴蝶狀，可有生理性變異如馬蹄狀等，有時甲狀腺腫大可形成甲狀腺形態異常。當甲狀舌管未完全閉合時，可形成位於峽部的錐體葉。
甲狀腺一葉缺如或一葉發育不良，在甲狀腺外科有重要的臨床意義。在一葉缺如的病例，健側發生結節或腫瘤，手術前要評估手術方式，以及對術後甲功的影響。如為良性結節應儘量保留正常甲狀腺組織，應向患者說明，有可能術後出現甲減。如術前未明確甲狀腺一葉缺如，而行腫瘤腺葉切除，可造成嚴重的甲狀腺功能喪失，在患者不知情的情況下，應屬醫療事故。即便是惡性結節，也應當向患者說明。
因此，進行甲狀腺任何手術以前，都必須做甲狀腺的核素顯像，以明確甲狀腺的形態特徵，有利於幫助制定手術方案，避免不必要的醫患糾紛發生。
二、甲狀腺的位置異常：
妊娠16～17天，胚胎前咽層細胞形成甲狀腺原基，下移形成甲狀腺舌管，擴充套件成甲狀腺細胞團。妊娠第7周，到達氣管前下方的甲狀腺最終位置。8～9周形成甲狀腺外形。
甲狀腺組織在移行過程中，如有所殘留，則可形成舌甲狀腺、甲狀腺舌骨囊腫、甲狀腺錐體葉等。此類病變的特點是，正常甲狀腺組織和異位甲狀腺組織同時存在，其中甲狀腺錐體葉較常見。
甲狀腺組織在移行過程中如停留在舌基底部至胸骨後縱膈之間的沿胚胎甲狀腺組織移行路經的任何異常部位，則形成異位甲狀腺，如舌根甲狀腺、氣管旁甲狀腺、前頸部皮下甲狀腺、胸骨後甲狀腺等。此類病變的特點是隻有異位甲狀腺而沒有正常甲狀腺。新生兒先天性甲減約1/3的病因是異位甲狀腺。
新生兒甲減病例要及時進行核素甲狀腺顯像，以明確是否為異位甲狀腺，如得到確診，要給予保護避免損傷。
有的病例異位甲狀腺發育較好，並無甲減表現，隨年齡的增長甲狀腺增大，形成舌根腫物、氣管旁腫物、前頸部皮下腫物、胸骨後腫物等。如按腫物手術切除，則可造成甲狀腺功能完全喪失，臨床後果嚴重。
因此，舌根部、前頸部、胸骨後發現腫物，如要手術，術前必需做甲狀腺核素顯像，以明確是否為異位甲狀腺。如腫物為異位甲狀腺而且正常甲狀腺缺如，手術前要評價手術的必要性及術後的甲功喪失後果，要權衡利弊並取得患者的確認。
胸骨後甲狀腺腫有兩種型別，一種是完全胸骨後甲狀腺腫，另一種是甲狀腺腫下級延伸至胸骨後。前者如無壓迫症狀，可不處理如有壓迫症狀應考慮手術治療，但如見“冷結節”應當手術切除，因腺瘤或囊腫一旦出血、破裂，可造成氣管受壓，甚至猝死。後者處理原則同上。
卵巢甲狀腺腫的特點是有正常甲狀腺顯像，臨床可甲功正常或甲亢表現。腹部影像學可見卵巢畸胎瘤，核素顯像可見腹部異位甲狀腺影像。卵巢異位甲狀腺與新生兒異位甲狀腺的發生機理不同。
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