甲狀腺穿刺活檢技術是近幾年開展的醫學微創技術，通常在彩超引導下進行，醫生看著彩超影象進行視覺化操作，看到針道和穿刺取材的全過程，非常安全，患者仰臥位，在肩背部墊上枕頭使頸部得到伸展，仰頭，便於醫生操作。通常使用細針穿刺，進行細胞學檢查，如果高度懷疑惡性結節，則儘可能多取組織進一步進行細胞組織學檢查，細胞組織塊可進行甲狀腺癌的相關基因檢查，輔助判斷有無侵襲性。目前仍然使用10ml注射器，正在申請專用的甲狀腺穿刺針。採用利多卡因區域性麻醉，因為創傷小，患者沒有明顯的痛苦，針對最常見的甲狀腺乳頭狀癌細胞學穿刺的診斷準確性高達97％。但甲狀腺結節細胞學穿刺畢竟屬於最小創傷的檢查技術，大約16％的標本不能一次獲得滿意的診斷，針對良性可能較大的結節，可觀察。針對惡性風險較大的結節，可間隔3月後再次穿刺活檢。只有較大的結節，至少10mm以上結節，採用空心針進行穿刺，進行組織學活檢。
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