通过细胞化学染色方法,依据细胞病理学原理,由光镜下的细胞形态学判定肿瘤细胞。光镜下判别的参考项目主要包括细胞或细胞核直径、 核质比等。由于外周血中可能存在着数量稀少的单核细胞、巨核细胞及因炎症等因素进入血液的内皮细胞,甚至正常的上皮细胞,这些细胞有时很难通过细胞病理学标准进行判断。

该技术原理是基于肿瘤细胞表面表达某种特异性抗体，例如肺癌细胞表面会过量表达叶酸受体（folate receptor, FR），然后以配体类似物交联核苷酸片段作为检测探针，与肿瘤细胞表面受体靶向结合，从而将CTC的数量转变为探针的数量，最后通过检测探针的PCR，计算出CTC的数量。

该技术利用肿瘤细胞为上皮细胞这一特性，对富集的样本进行免疫荧光标记（EpCAM或CK），筛选出上皮标志物阳性的细胞为肿瘤细胞。此法虽然广泛应用，但是在实践检验中发现其受到EMT效应影响，灵敏性、特异性低成为美中不足之处，尤其在早期诊断方面。

基于遗传物质鉴定分析CTC，人类染色体异常包括染色体数目畸变、结构异常,几乎所有肿瘤患者都出现染色体异常。染色体荧光原位杂交(FISH) 技术检测染色体数目异常的肿瘤细胞早已被人们广泛接受。

有别于常规的FISH方法，普方德的技术原理是将免疫荧光染色与FISH进行了有效整合，在区分血源性与非血源性细胞的基础上，对CTC细胞同时进行染色体异倍体检测与任一瘤标表达的检测。相对于单一使用免疫荧光染色或FISH方法，可将染色体或瘤标异常的CTC有效检测出来，从而极大地提高了检测的灵敏性与特异性。此外，根据同一CTC上的瘤标表达与染色体数目，可将CTC进行亚类分型，每一不同亚类的CTC细胞在肿瘤的耐药、药敏、转移与复发等方面都有着不同的临床意义。