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从1802年到1840年，4位来自不同国家的医生（意大利的Flajani [22] 、英国的Parry [23] 、爱尔兰的Graves [24] 和德国的Basedow [25] ）分别独立描述了一种特征为心动过速和甲状腺肿的疾病。其中Flajani、Graves和Basedow 3位医生还注意到了这些患者常伴有眼球突出的症状 [22] 。但在当时，这些科学家没有认识到这些症状都是甲状腺功能亢进症的表现，而是将其归因于原发性心脏病。
伴随甲状腺外科手术的开展，众多医生发现手术切除甲状腺肿后，Graves病引起的心脏症状得到了缓解。同期还发现皮下注射过量的甲状腺提取物可以导致与Graves病相似的症状。至此学术界开始认识到Graves病的病因来自甲状腺。
1895年，Magnus-Levy医生发现甲状腺功能会影响患者的耗氧量，进而发现甲状腺功能对代谢的影响 [26] 。这种通过耗氧量判断甲状腺功能亢进症的方法一直沿用到20世纪中叶。1956年，新西兰的Adams和Purves发现甲状腺功能亢进症患者的血清会导致放射性碘在豚鼠甲状腺中的释放时间较正常对照组更长，说明这些患者的血清中可能含有“长效甲状腺刺激物”（Long-Acting Thyroid Stimulator, LATS） [27] 。英国的Smith等 [28] 在1984年发明促甲状腺激素（TSH）受体检测的方法，使得Graves病的诊断更加便捷。
20世纪20年代，科学家发现卷心菜饲养兔子容易导致兔甲状腺肿。后经证实卷心菜中含有的硫脲类化合物会导致动物甲状腺功能减退。美国内分泌学家Astwood在大鼠和人类中测试了数百种硫脲类化合物后，发现丙硫氧嘧啶是具有最小副作用的甲状腺功能亢进症的治疗药物 [29-30] ，从此这种药物得到了广泛应用。1936年，来自美国的Hertz等使用半衰期较短的放射性同位素 128 I研究兔的甲状腺生理学 [31] 。Hamilton等设法生产了半衰期较长的放射性碘用于研究人类甲状腺生理学 [32] 。1941年，Hertz和Hamilton的团队先后进行了放射性碘对甲状腺功能亢进症患者的治疗，并大获成功 [1] 。