Hyperthyroidism
Graves’ disease
Hyperthyroidism


Thyrotoxicosis
 hypermetabolic condition
 ↑ FT4, FT3, or both
Hyperthyroidism
 subset of thyrotoxicosis
excludes ; exogenous thyroid hormone intake &
subacute thyroiditis
 excess synthesis and secretion of thyroid hormone
by the thyroid
Common Forms (85-90% of
cases)
Diffuse toxic goiter (Graves
disease) (50-60%)
Radioactive iodine
uptake over neck
Increased
Toxic multinodular goiter
(Plummer disease)
Increased
Thyrotoxic phase of subacute
thyroiditis
Decreased
Toxic adenoma
Increased
Uncommon Forms
Pituitary tumors producing
thyroid stimulating hormone
Increased
Pituitary resistance to thyroid
hormone
Increased
Metastatic thyroid carcinoma
Decreased
Struma ovarii with
thyrotoxicosis
Less Common Forms
Decreased
Iodide-induced
thyrotoxicosis
Variable
Excess human
chorionic
gonadotropin
(molar
pregnancy/chori
ocarcinoma)
Decreased
Thyrotoxicosis
factitia
Decreased
Graves’ Disease

In 1835, Dr. Robert Graves
Signs and Symptoms
• Anxiety
• Irritability
• Difficulty sleeping
• A rapid or irregular heartbeat
• A fine tremor of your hands or
fingers
• Weight loss, despite normal
food intake
• Brittle hair
• Enlargement of your thyroid
gland (goiter)
• An increase in perspiration
• Light menstrual periods
• Sensitivity to heat
• Frequent bowel movements

Graves' ophthalmopathy
Excess tearing and sensation of grit or sand in either or both
eyes
 Reddened or inflamed eyes
 Widening of the space between your eyelids
 Swelling of the lids and tissues around the eyes
 Light sensitivity
less often,
 Ulcers on the cornea
 Double vision
 Limited eye movements
 Blurred or reduced vision


Graves' dermopathy

results from a buildup of protein in the skin
Pathophysiology




B- & T-lymphocyte mediated autoimmunity
4 well-known thyroid antigens :
thyroglobulin, thyroperoxidase,
sodium-iodide symporter, TSH receptor
TSH receptor antibody :
 immunoglobulin G1 (IgG1) subclass
 pituitary TSH ↓
 release of thyroid hormone and thyroglobulin
 iodine uptake, protein synthesis, and growth in the thyroid
gland ↑ by cAMP
Besides being the source of autoantigens, the thyroid cells
express molecules that mediate T-cell adhesion and
complement regulation (Fas and cytokines) that participate and
interact with the immune system.
Mortality/Morbidity
if untreated ;
 life-threatening thyrotoxic crisis (thyroid storm)
 severe weight loss with catabolism of bone and muscle
 Cardiac complications and psychocognitive complications
 Osteoporosis
 neonatal hyperthyroidism
 Elderly pt. : apathetic hyperthyroidism
 unexplained weight loss or cardiac symptoms such as atrial
fibrillation and congestive heart failure
 Opthalmopathy
 Acropachy
Lab Studies




subnormal or suppressed TSH levels
free T4, T3 ↑
TSH-receptor antibody ; TSI - diagnostic
Others ;
anithyroglobulin antibody
antithyroidal peroxidase antibody
thyrotropin receptor-blocking antibodies
antisodium-iodide symporter antibody
Imaging studies



Radioactive iodine scanning
: 123I radionuclide scan
– diffuse uptake throught an enlarged gland
Ultrasound
CT scan or MRI ; of orbits
- prominent infoldings of the
hyperplastic epithelium
- tall columnar thyroid epithelium
lines the hyperplastic infoldings into
the colloid
- clear vacuoles in the colloid next
to the epithelium where the
increased activity of the epithelium
to produce increased thyroid
hormone
Treatment
– antithyroid drug
 Radioiodine ablation
 Surgery
 Medication
Antithyroid drugs

Thioamides
- inhibiting iodide organification and coupling processes → preventing
synthesis of thyroid hormones

Propylthiouracil[PTU] vs.methimazole[MZ]
- major congenital malformation incidence
: PTU (3%) vs. MZ(2.7%)
cf) normal background rate(2~5%)
- Duration & doses
: 0~23 weeks
: 100-600 mg/d of PTU or 10-60 mg/d of MT
- Agranulocytosis (0.2~0.5%)
- PTU ; transaminase ↑ in susceptable individual
MZ ; cholestatic
PTU vs. MZ
Which drug is more effective?




MZ 10mg tid(n=66) vs. PTU 100mg tid(n=17)

MZ: more rapid normalization of TFT
n=29, PTU 100mg tid vs. MZ 30mg qd

MZ: more rapid normalization of fT4 & T3
n=94, MZ 10mg q 12, 8, 6 hr vs. PTU 100mg q 12, 8, 6 hr, for
12wks

Term efficacy was equivalent
N=71, MZ 15mg/d vs. PTU 150mg/d for 12wks

MZ group; lower fT4 & T3 at every time point

Euthyroid at 12wks: MZ 77% vs. PTU 19%
PTU vs. MZ
Which drug is less toxic?

Minor reaction




Major reaction




Rash, urticaria, arthralgia, gastric intolerance
No stastically different
MZ: dose related → MZ 5-10mg/d : fewer S/E
Agranulocytosis: 0.2-0.5%,
lesser with MZ < 10mg/d
Drug induced hepatitis: PTU exlcusively
ANCA positive vasculitis: PTU exclusively
Colclusion

MZ is safer, esp. dose below 10mg/d
PTU vs. MZ
Which drug is associated with greater
patient compliance?

MZ 30mg/d vs. PTU 100mg qid after 3months

83% vs. 53%
PTU vs. MZ
Which drug costs less?




PTU 300mg/d : $21.81/month
MZ 30mg/d : $62.3/month
Dose
 MZ 10mg = PTU 300mg
한국(KIMS)
 MZ 5mg: 39원/T (보 21-22원/T)
 PTU 50mg: 30원/T (보 24-30원/T)
What are the effects of PTU and MZ on
the efficacy of subsequent radiactive
iodine therapy?


MZ : no alteration in the effectiveness of radioactive
iodine therapy
PTU : the dose radioactive iodine could be increased
by 25% to overcome the putative radioresistant
effects of PTU
How long should the patient be treated to
maximized the chances of remission

Remission rate


Higher with more than 2 yrs than 1yr
Relapse rates


6months >18months
No difference




12 vs. 24
6 vs. 12
18 vs. 42
Conclusion

Treatment longer than 12-18 months not yield a higher
remission rates compared with longer treatment periods
Does the antithyroid drug dose influence
the chances of remission?

High dose + T4 or T3 vs. low dose


No significant difference in remission rates
High dose with more side effects
How much Antithyroid drug dose should
be used initially?

Euthyroid within 3wks & 6wks



Carbimazole



MZ 10mg/d : 68%, 85%
MZ 40mg/d : 83%, 92%
More severe (T4>21ug/d)
→ CBZ 40mg (MZ 30mg)
Less severe (T4>21ug/d)
→ CBZ 20mg (MZ 15mg)
Conclusion


Underlying ds activity and starting dose are both important
Mild to moderate ds : MZ 10-20mg
Radioiodine Ablation

In 1941, Massachusetts General Hospital


처음으로 Hyperthyroidism을
131I으로
치료
자연계의 요오드 :

-
 131I



127I
형태의 안정된 상태
:
tellurium dioxide의 중성자 조사에 의하여 핵반응기에
서 생성 or 우라늄 핵이 붕괴될 때 생성
중성자가 전자(베타 입자)를 방출하면서 양성자로 전
환되는 과정을 통하여 안정된 상태인 제논(Xenon)으
로 바뀜
베타 입자 방출후 감마선 방출
임상에서 사용하는
131I
캡슐 형태 > 액체 형태 ; 안전
 조직에 전달되는 방사선량 (2가지 요인)



섭취와 조직 크기 사이의 비율(방사선 요오드 농도)
131I 의 유효반감기(effective half-life, Te)





1/Te = 1/Tp + 1/Tb
Tp : 붕괴(물리적 반감기, Tp= 8.02일)
Tb : 배출(생물학적 반감기)
유효반감기 < 물리적 반감기 or 생물학적 반감기
축적된 131I의 농도
정상조직 1g당 투여양의 약 1% 정도 vs.
갑상선암 조직 1g당 투여양의 0.001~0.5%
방사선 요오드가 갑상선 질환 치료에 사용되
는 이유
갑상선에서의 섭취율 : 4,000~5,000배
 131I 갑상선 조직에 비교적 고루 분포
 베타선에 의한 치료효과 :
1~2mm의 파장 – 주변 조직에 거의 영향이 없다
 비교적 짧은 반감기 : 8일




갑상선에 섭취되지 않은 131I은 대부분 신장을 통해 소
변으로 배출
인체에 해가 없는 제논가스로 붕괴
비교적 싸고 쉽게 공급
방사선 요오드의 치료 적응증
중년 이상의 환자 중 갑상선종의 크기가 그리 크
지 않는 경우
 항갑상선 사용 후 심각한 부작용이 발생하였거
나 재발한 경우
 수술 후 재발한 경우
 중독성 선종 또는 중독성 다결절성 갑상선종

방사선 요오드 치료의 금기증
임산부 또는 수유부(절대적 금기)
 매우 큰 갑상선종(상대적 금기)
 안병증이 동반된 경우(상대적 금기)

임신 10주 이전 방사선 요오드 투여
- 갑상선이 요오드를 섭취하기 이전이므로 문제는 없
다.
 임신 10주 이후
- 태아 갑상선기능저하증
- 방사선 요오드 투여하고 6개월(최소 3개월)은 임신
하지 말것.

방사선 요오드 치료의 전처치
요오드 함유 식품이나 약물 섭취 제한
- 적어도 1주일
 항갑상선제
- 심장질환, 노인 갑상선기능항진증
- 매우 심한 갑상선중독증
; 갑상선 기능을 어느 정도 안정화
 항갑상선제 사용중인 환자
- 최소 2~3일 전(보통 1주 전)부터는 투여 중단
∵ 방사선 요오드의 유기화 과정 방해,
free radical scavenger로 작용 → 효과 감소

방사선 요오드 투여량의 결정

50 ~ 150 Gy (5,000 ~ 15,000 rad)의 방사선

5 ~ 15 mCi

투여량(mCi) = (80-120 uCi/g of thyroid) * estimated thyroid
weight(g) / 24 hour RAIU

고려해야 할 요인들
- 갑상선 선종의 크기 ; 클수로 고용량
- RAIU 적을수록(<50%) 고용량
- 갑상선중독증 정도가 심할수록 고용량
- 물리적 반감기(8일)
- 투여 전후 항갑상선제 사용 or 예정 : 고용량(25%)
- 중독성 선종 or 중독성 다발성 갑상선종 : 고용량
- 두 번째 투여하는 경우 : 고용량
- 노인 환자 or 심장질환이 있는 환자 : 고용량
방사선 요오드 투여 후의 자연적 경과


수주 or 수개월 걸쳐 서서히 좋아짐
; 이 기간동안 갑상선 중독증은 베타차단제 등으로 조절
갑상선중독증이 좋아지는 속도나 정도에 영향을 미치는
인자들
- 초기의 갑상선중독증 정도
- 갑상선 선종의 크기
- 갑상선 내의 요오드 교체율
- 방사선 요오드 투여 용량
- TSH-receptor antibody 역가(?)
; 방사선 요오드 투여 후 약 1년간 증가하다가 이후 감
소하는 경향

방사선 요오드 투여 후




6~8주 : 50~75%에서 갑상선기능 정상화, 갑상선 위
축
80~90% ; 1회 투여로 좋아짐
10~20% ; 6개월 or 1년 후 재투여
투여 1년 이내 10~40% (최대 90%)에서 갑상선기능
저하증
; 이후 매년 2~3%에서 추가적 발생
; 결국 90%에서 영구적 갑상선기능저하증
약 1/3 ; 투여 2달 이내에 갑상선기능저하증 발생 →
1~4개월간 지속
방사선 요오드 치료의 부작용
갑상선 기능저하증
 급성 부작용 ; 가볍고 일시적, rare






갑상선염
침샘염
위염
방광염
기타 or 만성 부작용


알레르기 – rare
갑상선암 – not associated
Surgery
전처치방법의 향상
 완치율 = 80~90%

Indication of Surgery in patients with
Graves’ disease
Large goiter
 Resistance to antithyroid therapy
 Side effect of antithyroid drug
 Desire to rapid healing
 Inaccessibility to regular medical care
 Goiter with neoplasm
 Fear to radioisotope therapy
 Patients who want to high successibility
 Others

Purpose of preoperative preparation
Maintain normal thyroid Hormone level
 Normalize activated Sympathetic Nerve
System
 Normalize increased metabolic rate
 Decrease blood loss during operation
 Decrease duration of preoperative preparation
 Minimize side effect and easy to take

Preoperative Preparation







Propranolol
Propranolol + PTU
Propranolol + PTU + Lugol’s solution
PTU + Lugol’s solution
PTU + Thyroid Hormone + Lugol’s solution
Propranolol + Lugol’s solution
Dexamethasone
 전처치시 PTU 효과 :
- 말초에서 T4의 T3전환 억제
- TSH-receptor antibody 형성 감소시키는 효능
- 2주후 혈중 갑상선 Hormone 약 30% 감소,
약 4주에 정상 갑상선 기능으로
Type of Operation in Graves’ disease
Bilateral subtotal thyroidectomy
 Lobectomy + Contralateral Subtotal
thyroidectomy
 Total thyroidectomy




잔여 갑상선의 무게 : 5~10g
80~94% 에서 정상 갑상선 기능
그 이상일 경우 재발률이, 그 이하일 경우 기능 저하의
빈도 증가
수술 후

수술 후 합병증



Transient hypocalcemia
Transient voice change
수술 후 갑상선 기능




Recurrence (14%)  ↑T3, ↑T4, ↓TSH (13%)
↑T3, Normal T4, ↓TSH (1%)
Hypothyroidism (4%)  ↓T3, ↓T4, ↑TSH (3%)
↓T3, NormalT4, ↑TSH (1%)
Euthyroidism (82%)  Normal T3, T4, TSH (63%)
Normal T3, T4, ↑TSH (13%)
Normal T3, ↓T4, ↑TSH (6%)
갑상선 기능은 수술 후에도 계속 추적관찰 要