血象：白細胞計數高在100×109／L以上，血片中大多為中性桿狀核和晚幼粒細胞，其餘為分葉核、中幼粒、早幼粒和少數原始粒細胞。嗜酸性及嗜鹼性粒細胞亦增多。早期血紅蛋白及紅細胞輕度減少，血小板正常或增加，晚期紅細胞和血小板減少。在血象方面須與類白血病反應相鑑別。
骨髓象：骨髓呈增生明顯至極度活躍，細胞分類與周圍血相似，骨髓片中，可見到各期粒細胞，其中以中、晚幼粒為主，原粒細胞及早幼粒較正常增多，但一般不超過5％～10％，嗜酸和(或)嗜鹼性粒細胞增多，紅細胞系相對減少，
粒：紅約10～50：1，幼紅細胞和巨核細胞早期常增多，晚期減少。90％患者成熟的中性粒細胞鹼性磷酸酶活性明顯降低。
染色體檢查：Ph’染色體見於90％以上慢粒病人。Ph’染色體被認為是慢粒多能幹細胞的腫瘤性標誌，少數慢粒病人Ph’染色體為陰性，根據有無Ph’染色體可將慢粒為Ph’陽性和Ph’陰性兩大類，前者預後優於後者。
血液生化：血清維生素B12濃度及維生素B12結合力顯著增高為本病特點之一，增高的幅度與白細胞增多程度成正比。增高的原因是大量正常的和白血病性粒細胞產生了過多運輸維生素B12的轉鈷蛋白I。血清尿酸濃度可以增高，尤其在化療時。
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