丙硫氧嘧啶广泛用于治疗甲状腺功能亢进症，尤其适用于病情较轻、甲状腺轻至中度肿大的患者，以及青少年、儿童、老年患者。对于甲状腺手术后复发且不适宜放射性131I治疗的患者，丙硫氧嘧啶同样适用。在手术前准备及作为131I放疗辅助治疗时，它也是首选药物。
成人使用时，起始剂量为每日300mg，根据病情调整为150-400mg，分次口服。一日最大剂量不超过600mg。病情得到控制后，逐渐减少剂量，维持剂量为每日50-150mg。对于儿童，起始剂量按体重每日4mg/kg，分次口服，维持剂量酌减。
使用丙硫氧嘧啶最常见的不良反应包括头痛、眩晕、关节痛、唾液腺和淋巴结肿大，以及胃肠道反应。皮疹和药热也是过敏反应的表现，严重时皮疹可能发展为剥落性皮炎。个别的患者可能会出现黄疸和中毒性肝炎。最严重的不良反应是粒细胞缺乏症，因此用药期间需定期检查血象，白细胞数低于4×109/L或中性粒细胞低于1.5×109/L时，应按医嘱停药或调整剂量。
严重肝功能损害、白细胞严重缺乏、对硫脲类药物过敏的患者禁用丙硫氧嘧啶。用药期间应注意定期检查血象和肝功能，如出现异常应立即就医。此外，丙硫氧嘧啶可能影响凝血酶原时间、AST、ALT、ALP、Bil等指标，使用时需谨慎。
孕妇慎用丙硫氧嘧啶，哺乳期妇女禁用。在儿童用药过程中，需避免出现甲状腺功能减低。老年人尤其是肾功能减退者，用药量应减少。如发现甲状腺功能减低，应及时减量或加用甲状腺片。
丙硫氧嘧啶与口服抗凝药合用时，抗凝药的疗效会增加，需注意调整剂量。磺胺类、对氨基水杨酸、保泰松、巴比妥类、酚妥拉明、妥拉唑林、维生素B12、磺酰脲类等药物都有抑制甲状腺功能和致甲状腺肿大的作用，因此在与丙硫氧嘧啶合用时需密切关注。高碘食物或药物的摄入会加重甲亢病情，延长药物治疗时间，因此在用药前应避免服用碘剂。
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