测定下丘脑、垂体与靶腺的激素以及有关的生化效应和激发试验，有助于了解相应腺体的储备能力，有利于明确本症的诊断，可按具体情况适当选用。
1.生长激素(GH)测定 正常人在基础状态(清晨空腹、起床前)下，血清GH的浓度以2岁内较高，平均为8ng/ml(RIA法);2～4岁为4ng/ml;4～6岁为1～3ng/ml，与成人相仿。成人的GH空腹正常值为1～5ng/ml(上海瑞金医院)。垂体性侏儒的GH基础值可测不出，但GH于受饥饿、运动等的影响后波动较大，一天中相差亦很大，宜进一步作激发试验。
2.生长激素激发试验 目前较可靠的有下列几种：
(1)运动试验：做翻滚、爬楼梯或登车等运动10min，正常人约于30min或60min达高峰，峰值>7ng/ml;高峰值<5ng/ml者有诊断意义。或者用力运动(跑步或爬楼梯)20min，休息20min。运动开始时和以后20、40min采血用放射免疫法测定GH。正常反应：任何1次标本的GH值大于或等于10ng/ml。
(2)胰岛素(0.05～0.1U/kg)低血糖试验与精氨酸(0.5g/kg)兴奋试验(静脉注射)：试验前应先测定甲状腺功能，若有减退则可影响结果，宜先治疗，纠正后再做。结果判断同运动试验。
(3)左旋多巴(L-dopa)试验：体重<15kg者，Ldopa用125mg;15～30kg者用250mg;30kg以上者用500mg，口服。如女性有性功能低下者，试验前2天
给己烯雌酚(乙菧酚)和普萘洛尔(心得安)2天，以减少假阳性。结果判断同运动试验。
(4)人生长激素释放激素(GHRH)试验：剂量1～10mg/kg，1次静脉注射，GH至少升高至10ng/ml。
(5)生长介质(IGF-1)放射免疫法测定青春期的男性IGF-1为(435±37)ng/ml，女性(570±25)ng/ml，如IGF-1,明显低于上述数据者，青春期不会出现加速线性生长，形成侏儒，可见于Laron和Pygmy侏儒症。由于IGF-1的半衰期长，一天中随机测定这一激素可以准确反映其平均的血浆浓度。如果注意使用年龄相关标准，通过测量IGF-1来筛选GH缺乏是合理的。对IGF-1的浓度降低，应该进行更广泛的评估。IGF-1的放射免疫测定与年龄相关的正常值可能随方法不同而异(表2)：
3.泌乳素测定 正常女性的泌乳素略高于男性，基值为女性<25ng/ml，男性<20ng/ml(<400IU/ml WHO药盒);女性于黄体期略高于卵泡期，有昼夜变化，清晨5时达高峰，上午10时到中午最低。促甲状腺素释放激素(TRH)(200mg/次、静脉注射)、氯丙嗪(0.7mg/kg，肌内注射)、甲氧氯普胺(胃复安)(10mg/次，静脉注射)后，血清中的泌乳素可于30min左右升高2～6倍。氯丙嗪的作用机制可能是通过耗竭下丘脑中的儿茶酚胺、多巴胺类神经递质，以解除对垂体泌乳素的抑制作用。本病患者的血压往往偏低，氯丙嗪有降压作用，甚至有诱发垂体性昏迷的危险，故宜十分谨慎。
4.垂体-性腺系统的功能测定
(1)性腺功能检查：一般认为腺垂体功能减退时首先受损的是促性腺激素分泌减少，故直接测定血和尿中的性激素含量，可了解性腺的功能，对早期诊断有帮助。在女性可测定雌二醇和孕酮，在男性可测定血浆中的睾酮。其他如子宫内膜萎缩和阴道上皮萎缩，可提供间接证据。
男性血清中睾酮低下[正常值为(570±156)ng/dl，上海瑞金医院]，女性血清中雌二醇降低(正常女性于滤泡期为27～177pg/ml，排卵期239～455pg/ml，黄体期44～208pg/ml，上海市南洋医院放射免疫测试中心)，血浆中17-羟孕酮亦降低[正常女性卵泡期为(0.053±0.054)µg/dl，黄体期(0.469±0.289)µg/dl，北京首都医院]。阴道脱落细胞涂片检查，显示角化嗜酸细胞减少，多数为蓝色的基底层细胞，其胞浆中糖原含量减少，并伴有多量白细胞与细菌等，提示雌激素水平低下。基础体温常呈单相。宫颈黏液检查亦提示雌激素的水平低下和卵巢功能不全。
(2)促性腺激素(FSH，LH)测定：本病患者的促卵泡激素(FSH)和促黄体素(LH)均降低。正常值于青春期前的男性血中FSH约120ng/ml，LH约40ng/ml;女性FSH20～80ng/ml，LH约30ng/ml;成年男性血FSH为70～180ng/ml，LH为<34～58ng/ml。
(3)促黄体生长素释放激素(LH-RH)兴奋试验：静脉注射50µg/次，正常人15min后血中LH(或绒促性素)有明显上升，平均升高至基值的3倍以上，绝对值约增加7.5ng/ml以上。如无反应，表示垂体的储备能力差。继发于下丘脑病变者，此试验呈延迟反应，需静脉或肌内注射LH-RH 50～100µg/次，隔天1次，共3次后，始见LH的上升。一般而言，由于腺垂体功能低下，即使在LH-RH刺激下，垂体也大多呈低弱反应。但本病的少数不典型患者，亦可呈正常反应，可能是由于垂体尚存部分正常细胞，故LH-RH兴奋呈低弱反应有助于诊断，但呈正常反应时也不能排除本病的可能。
(4)氯米芬(clomifene，氯蔗酚胺，clomiphene)试验：口服50～100mg/d，5天;正常人服药后可见LH(男性可同时测睾酮)的显著升高，增加量可超过基值的2～4倍。其机制可能是该药在下丘脑部位与雌激素竞争受体，从而解除了雌激素对下丘脑的负反馈性抑制作用，故使下丘脑促性腺激素释放激素的分泌增加，使垂体产生更多的LH。
(5)垂体-甲状腺系统的功能测定：
①甲状腺功能检查：用RIA方法直接测定周围血中总甲状腺激素的浓度(T3、T4)和游离的T3、T4。本症患者可有甲状腺激素水平的降低(正常人T3 80～230ng/dl，T4 3.6～14µg/dl，FT3 2.5～4.7pg/ml，FT4 9～14pg/ml，上海瑞金医院);此外，可测定甲状腺131Ⅰ的摄取率或125I-T3/变性白蛋白颗粒的摄取比值，125Ⅰ-T3树脂摄取率等。
②血浆促甲状腺激素(TSH)测定及促甲状腺素释放激素(TRH)兴奋试验：本症患者血清中TSH的基值下降(正常值TSH 0～15µU/ml，S-TSH 0.3～5µU/ml，上海瑞金医院);因部分正常人(约20%)的TSH基值亦可以测不出，故宜作TRH兴奋试验以检测垂体的储备能力。本症患者的TRH兴奋试验呈低弱反应或无反应，病变在下丘脑者呈延迟反应。
5.垂体-肾上腺系统的功能测定
(1)肾上腺皮质功能检查：严重的病例累及垂体-肾上腺系统，可使肾上腺皮质激素的产量不足，尿中的17-羟类固醇和游离皮质醇降低，皮质激素的水利尿作用消失或减弱，即试验中每分钟的最高排尿量<10ml，可伴空腹血糖偏低、糖耐量曲线偏平、血中11-羟类固醇或血浆中皮质醇的昼夜曲线异常。
(2)垂体促肾上腺皮质激素检查：测定血中促肾上腺皮质激素(ACTH)，提示ACTH的分泌降低。
(3)ACTH兴奋试验：正常人静脉滴注ACTH 25U/d，2天后，尿中17-羟类固醇的产量较用药前增加10mg或3倍以上，滴注后血中嗜酸性粒细胞绝对计数较用药前减少80%～90%;本症呈延迟反应，原发性慢性肾上腺功能减退症始终呈不良反应，但ACTH滴注有变态反应以及水中毒的危险，宜谨慎应用之。
(4)美替拉酮(metyrapone，甲吡酮，metopirone，Su4885)试验：此药可抑制肾上腺皮质中的11β-羟化酶，使皮质醇合成减少，停留在11-去氧皮质醇阶段，通过负反馈对垂体分泌ACTH的抑制减弱，故正常人尿中17-羟皮质类固醇显著升高，可达到服药前的2倍以上。如无明显升高，则提示分泌ACTH的储备能力不足。
此外，本病患者常呈正常细胞正常色素型贫血，少数患者为巨幼红细胞型贫血，也可有再生障碍性贫血。
垂体的影像学：常规的颅骨后前位和侧位X线片可确定蝶鞍的轮廓。在此胶片上可鉴别的异常包括蝶鞍部位的扩大、侵蚀和钙化。为了进一步确定垂体内和蝶鞍上部的病变，CT扫描或磁共振(MRI)是必需的。蝶鞍扩大而怀疑为动脉瘤或血管畸形时，可常规应用血管造影术;后者亦偶需用于垂体或下丘脑有大肿瘤的患者。蝶鞍内的病变，常可借助于静脉造影剂，通过直接冠状位CT扫描加以显示。应用钆(一种顺磁共振造影剂)的高分辨率MRI扫描，可提供可比的、在某些情况下较优越的资料，且能避免较多的射线照射。轴位CT图像可很好地显示蝶鞍上区;通过MRI扫描而获得视交叉的解剖细节，已使之成为显示蝶鞍上垂体肿瘤的首选方法。全脑造影术和甲泛影酰胺(metrizamide)脑池造影术在很大程度上已为较新型的CT和磁共振所取代。蝶鞍断层照相术已不受推崇，因为它具有较高的假阴性和假阳性，且眼球晶状体被暴露于过量的射线中。在蝶骨手术前，为了了解骨的解剖结构，额状位断层照相术是必需的。
对于垂体的微小腺瘤，应用常规影像学检查，可依据鞍底的灶性侵蚀或空泡改变而拟诊，但这些发现亦存在于正常人群中。较大的微小腺瘤，当采用额状投射切面时，可产生鞍底“倾斜”，且于侧面观可产生双底印象。不管怎样，大多数微小腺瘤既不影响蝶鞍的容积，又不产生特定的影像学征象，故为了显像，需要高分辨率的CT或磁共振。
常规的放射检查，常见到垂体大腺瘤引起的蝶鞍扩大，伴或不伴有骨质侵蚀;然而，扩大的蝶鞍并不足以诊断垂体腺瘤。大腺瘤的CT扫描可显示出蝶鞍扩大，应用造影剂后可见蝶鞍中肿瘤或其囊增强的块状影，以及蝶鞍上池的消失。
垂体卒中的出血或梗死可导致垂体大腺瘤的体积突然增大。平片上，蝶鞍扩大几乎总是明显的。在出血病例中，于急性期，CT扫描显示为腺瘤中有高密度区;当血肿吸收时，显示为伴或不伴有边缘增强的低密度区。伴有梗死时，可见增强或不增强的低密度区。
颅咽管瘤常常是根据颅骨X线平片上蝶鞍上区域有结节或弧形钙化影而疑诊。这种钙化可见于80%～90%的儿童病人，但成人则不足半数。尽管蝶鞍可扩大和变得像气球，但其骨皮质常保持不变。惟患蝶鞍内颅咽管瘤时，蝶鞍背常常向后移位。大多数儿童和80%的成人病人，其CT扫描图上的囊性成分常常表现为环状或结节状钙化。遗憾的是，除非钙化大量存在，否则钙化影通常不见于MRI。
在常规的颅骨片上，蝶鞍区的大多数脑膜瘤引起的异常有：肿瘤的钙化和蝶骨平面或视交叉沟的骨质增生。脑膜瘤亦可引起蝶鞍扩大，因此很像垂体腺瘤。CT扫描时，脑膜瘤可产生动脉瘤的影像，因两者都呈密度均匀增强之故;为了排除动脉瘤和描述营养血管，需采用血管造影术。MRI时，脑膜瘤的T1和T2加强影像均与脑组织有同样的强度，但肿块效应常可使病变被发现。当这种形式可能被承认有脑膜瘤和动脉瘤的区别时，血管造影术是具有诊断意义的。
