甲状腺具有高度选择性摄取碘的能力，131碘在甲状腺内有效半衰期一般为3.5-5.5天， 131碘释放的β射线在组织中的射程仅为几毫米(平均1mm，最长2.2mm)，几乎全部被甲状腺组织吸收。因此适当剂量的131碘可使功能亢进的甲状腺组织受到β射线的局部辐射而遭破坏，从而达到治疗Graves甲亢的目的。
天津第三中心医院核医学科采取放射性131碘治疗Graves甲亢，治疗后患者肿大的甲状腺组织明显缩小，故该项治疗又被称为“不开刀的手术”。服131碘2-3周后大部分患者治疗效果逐渐出现，症状减轻、甲状腺体积缩小，2-3月后症状基本缓解，部分病人5-6个月后症状仍继续有改善，仅少数病人需2-3次治疗。该方法具有方便、安全、无痛苦、费用低、疗效满意的特点。部分患者会发生甲减，出现甲减可行替代治疗，所用药物不良反应少，对身体健康影响小。
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