血清ビリルビンは、黄疸の原因や種類を見分けるのに有効である。
血液中の赤血球の寿命が尽きた時、それをもとに作られる黄色い色素がビリルビンで、胆汁色素と呼ばれ、油を消化しやすくする胆汁の主成分である。1dLの血液の中に0.3～1.2mgが基準。それより多い場合は異常。3mgを超えると明らかに皮膚が黄色くなり､10mg以上では黒ずんでくることもある。
黄疸が見られるとは､血液中のビリルビンが基準値より高い場合にほとんどが肝臓の病気で、急性肝炎、慢性肝炎、肝硬変、肝癌などが疑われる。ALT、ASTの数値にも異常がある。ALT、ASTに変化が現れない場合は、胆汁の通り道である胆管のどこかに異常がある場合（胆石症、胆嚢癌、胆管癌、膵臓癌など）や、血液の病気の場合（溶血性黄疸など）が考えられる。
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