Техника пункционной биопсии щитовидной железы — это малоинвазивная медицинская техника, разработанная в последние годы. Она обычно проводится под ультразвуковым наведением, при этом врач смотрит на ультразвуковое изображение для визуализации и видит весь процесс прохождения иглы и взятия пункционной пробы, и является очень безопасной. Пациента укладывают в положение лежа с подушкой на задней поверхности плеча, чтобы вытянуть шею и откинуть голову назад, что облегчает врачу проведение операции. Обычно используется тонкоигольная пункция и проводится цитология. При большом подозрении на злокачественный узел берется как можно больше ткани для дальнейшего цитогистологического исследования, а блок клеточной ткани может быть протестирован на гены, связанные с раком щитовидной железы, чтобы помочь определить наличие или отсутствие инвазивности. По-прежнему используется 10 мл шприц и запрашивается специальная игла для пункции щитовидной железы. Используется местная анестезия лидокаином, так как она менее инвазивна и не причиняет значительной боли пациенту, а диагностическая точность цитологической пункции для наиболее распространенного типа папиллярного рака щитовидной железы достигает 97%. Однако цитологическая аспирация узлов щитовидной железы, в конце концов, является одним из наименее инвазивных методов обследования, и удовлетворительный диагноз не может быть получен за одно посещение примерно в 16% образцов, и можно наблюдать за узлами с большей вероятностью доброкачественности. Для узелков с повышенным риском злокачественности может быть проведена повторная пункционная биопсия с интервалом в 3 месяца. Только более крупные узелки, не менее 10 мм и более, пунктируются полой иглой для гистологической биопсии.