甲状腺分化癌（乳头状、滤泡状）的治疗往往首先从甲状腺切除术开始（手术摘除甲状腺的双叶和峡部）。

手术前，美国甲状腺学会 (ATA) 和欧洲甲状腺学会 (ETA) 推荐对成人和儿童进行术前颈部超声检查，仔细寻找颈部两侧和中部是否有转移的淋巴结。

此外，手术期间术者也会仔细检查是否有肿大的颈部淋巴结，但是超声在发现小的淋巴结转移灶方面要好于术中的检查。

外科医生可能会根据甲状腺肿瘤的大小、淋巴结转移情况和/或肿瘤是否穿破包膜累及周围组织，对手术范围做出调整。对超出甲状腺包膜范围和累及颈部软组织的肿瘤，通常会在不损伤颈部肌肉或声带所需喉返神经的情况下切除。

手术中还会清除外型异常或经活检证实的转移淋巴结。过去，仅仅摘除那些怀疑有转移的淋巴结，这叫作选择性淋巴结切除术。但在如今，ATA 和 ETA 的指南都推荐只要发现一个转移淋巴结，就要摘掉该区域的整群淋巴结。

对非常具有侵袭性的甲状腺癌，一些医生会预防性地摘除所有颈部中央组淋巴结，而不管这些淋巴结是不是有转移。但是，这种手术在无明确淋巴结转移诊断的儿童甲状腺分化癌患者中不开展。对成人患者，ATA 建议预防性切除颈部中央组淋巴结，而 ETA 则不推荐。

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