实验室检查对诊断血栓性血小板减少性紫癜有非常重要的意义，常用的检查有以下几方面：
外周血检查
患者均有贫血的表现，为正细胞正色素性，1/3的患者血红蛋白<60g/L，血细胞比容<0.2，血象中可见变形红细胞及碎片者占95%，并可见球形红细胞。有核红细胞和网织红细胞明显增高(>30%)，持续性血小板减少者92%，白细胞增高者占60%。
出血与凝血
出血时间正常、血块收缩不佳、束臂试验阳性，凝血酶原时间可延长，占20%，部分凝血活酶时间延长，纤维蛋白原可减少，少于1.5g/L，占7%，纤维蛋白原存活期和转换大多数正常，少数轻度缩短。凝血酶时间延长，但一般无典型弥散性血管内凝血的实验室变化。
溶血检查
直接Coombs试验阴性，但继发性者少数可阳性。血清胆红素增高，轻度胆红素血症占84%～100%。游离血红蛋白增高，结合珠蛋白下降及血红蛋白尿，提示有血管内溶血。
免疫学检查
抗核因子50%阳性，少数类风湿因子阳性。补体大多数正常，亚急性细菌性心内膜炎继发性血栓性血小板减少性紫癜时循环免疫复合物可增高。乳酸脱氢酶100%增高与临床病程和严重程度相平行。血小板颗粒和内皮细胞分泌可溶性P选择素血浆水平增高。血小板膜糖蛋白CD36在血栓性血小板减少性紫癜患者发现率高。
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