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1.外周血象 发病时外周血象白细胞计数可高低不一，但总的白细胞增高较ALL者为少，特别是M3亚型急性早幼粒细胞白血病者，发病时外周血白细胞计数有半数左右病例<3×109/L，少数病例外周血可呈现明显的高白细胞计数(>100×109/L)，易见于M4及M5亚型。外周血可出现白血病细胞，该类细胞胞质中若可见棒状小体(Auer rod)则为粒系或单核系细胞。外周血白细胞计数低，亦不出现白血病细胞的非白血病性白血病的类型，实际上很少见。诊断时患者常有中等度贫血，网织红细胞降低，外周血可出现有核红细胞，一般为晚幼红细胞。血小板减少常是明显的，当并发DIC时则血小板更见减少。
2.骨髓象 多数病例显示有核细胞增生明显活跃，并出现大量白血病细胞，少部分病例骨髓有核细胞增生降低，该类病例的外周血亦同时示白细胞计数减少。骨髓内白血病细胞的比例在骨髓增生降低的病例中有时较低，可少于40%，称为低原始细胞百分比的急性白血病。红系前体细胞可有巨幼样变，特别可见于红白血病病例或急非淋白血病骨髓造血异常综合征演变而来者。红系细胞的增生在ANLL中(除外M6型)多数是受抑制的，巨核细胞系亦受抑制。
3.细胞化学(表2)。
4.血液生化
(1)高尿酸血症：可见于半数ANLL病例或出现于白血病细胞破坏溶解之时。
(2)溶菌酶增高：可见于单核细胞白血病M4及M5，溶菌酶过高可能导致肾小管损害，临床需警惕。
(3)有关弥散性血管内凝血的检查：ANLL者出现DIC较ALL者为多，尤其是M3亚型者，实验室检查常示血小板减少，但由于ANLL诊断时，多数病例已呈明显血小板减少，因而这一参数在白血病病例并发DIC时的参考价值就不大。DIC时纤维蛋白原降低，凝血酶原时间延长，纤维蛋白裂解产物增加，血浆鱼精蛋白副凝固试验阳性，并有第5因子减少。 (4)细胞集落形成：白血病细胞的集落形成可分为5种，即：①未生长型;②小集簇型;③大集簇型;④集簇与集落之比异常增高型;⑤集簇、集落比例正常型。其中①、③、④型者对化疗的反应较差。但亦有报道仅③型者预后较差。