Tyreotropiini tutkitaan tavallisimmin, jos halutaan selvittää, onko kyseessä kilpirauhasen toiminnan häiriö. Lisäksi sitä käytetään tyroksiinikorvaushoidon seurannassa. TSH:n tulkinta on tyroksiinikorvaushoidossa olevilla erilainen kuin kilpiruhassairauden toteamisessa. TSH-arvoa tulkitaan yleensä yhdessä muiden kilpirauhastutkimusten, tavallisimmin T4-V-tutkimuksen kanssa.

Tyreotropiini on aivolisäkkeen erittämä hormoni, joka säätelee kilpirauhasen toimintaa. Lyhenne TSH tulee sanoista tyreoideaa (kilpirauhasta) stimuloiva hormoni. Tyreotropiini on välttämätön kilpirauhashormonin eli tyroksiinin tuotannolle.

Yleisimmässä kilpirauhasen vajaatoimintatyypissä, kilpirauhasperäisessä vajaatoiminnassa, TSH:n määrä veressä suurenee. Kun kilpirauhasen tuottaman tyroksiinin määrä alkaa vähetä, aivolisäke huomaa sen pian. Se lisää TSH:n tuotantoaan, jotta lisääntynyt hormonin määrä piiskaisi kilpirauhasta tuottamaan enemmän tyroksiinia. Vajaatoiminnan oireita ovat lisääntynyt paleleminen, painon nousu, ihon kuivuminen ja yleinen hidastuminen.

Kilpirauhasen vajaatoimintaa hoidetaan kilpirauhashormonilla eli tyroksiinilla. Sen avulla potilaan vointi ja TSH-arvo palaavat normaaliksi. Sopivaan tyroksiiniannokseen vaikuttavat potilaan ikä ja vointi. Kilpirauhasen vajaatoimintaa sairastavat nuoremmat potilaat voivat yleensä parhaiten, kun tyroksiinikorvaushoidon seurannassa TSH-arvo on tasolla 1–2. Iäkkäämmillä henkilöillä vointi voi olla parempi viitearvojen yläosassa.

Harvinaisessa aivolisäkeperäisessä) hypotyreoosissa TSH-pitoisuus on viitealueella tai hieman pienentynyt ja T4V on alle viitealueen.

Kilpirauhasen liikatoiminnassa TSH:n määrä pienenee. Muutoksen mekanismi on vastaava kuin vajaatoiminnassa, mutta käänteinen. Liika tyroksiini sammuttaa TSH:n tuotannon aivolisäkkeessä, jotta kilpirauhasen stimulaatio vähenisi – hormonia kun on jo muutenkin liikaa. Liikatoiminnan oireita ovat lisääntynyt hikoilu, sydämen tykytys, laihtuminen, löysä vatsa, hermostuneisuus ja olo kuin kävisi ylikierroksilla. Liikatoiminnassa TSH-arvo pienenee helposti alle mittausrajan, joka on noin 0,01 mU/l. Tällöin tulokseksi merkitään < 0,01 mU/l.

Kilpirauhassyövän sairastaneilla, joilla kilpirauhanen on poistettu, määritellään TSH:n tavoitetasot yksilöllisesti.

TSH reagoi kilpirauhasen toiminnan muutoksiin herkemmin kuin T4-V. Lievässä vajaatoiminnassa TSH:n määrä voi jo olla suurentunut, mutta T4-V on vielä viitearvojen sisällä (joskin lähellä alarajaa). Vastaavasti lievässä liikatoiminnassa TSH-arvo voi olla pienentynyt, vaikka T4-V ei vielä ylitä viitearvojen ylärajaa.

Vaikea yleistauti tai tietyt lääkkeet voivat aiheuttaa sekä kohonneita että alentuneita TSH-arvoja.

Verinäyte tulisi ottaa ennen klo 14:ää iltapäivällä (klo 7–14), koska seerumin TSH-arvo vaihtelee vuorokaudenajan mukaan. TSH on tavallista vuorokausirytmiä (unirytmiä) noudattavilla korkeimmillaan yön aikana ja aikaisin aamulla.

Säännöllisesti yötyötä tekevillä ja päivällä nukkuvilla rytmin vaihdos vaikuttaa siten, että TSH-pitoisuus voi olla aamunäytteenotossa matalahko, koska se vastaa hänen ilta-arvoaan. Poikkeava unirytmi tulisi mainita näytteenottajalle ja merkitä näytteenotossa tutkimuksen yhteyteen, jotta lääkäri osaa ottaa sen huomioon tulosta tulkitessaan.

Tutkimusta varten ei tarvitse olla ravinnotta.