Pacientes com doença falciforme (DF) com níveis semelhantes de hemoglobina fetal total (HbF) podem apresentar quadros clínicos com gravidade variada, o que pode ser atribuído à distribuição heterogênea de HbF entre hemácias, com variação na porcentagem de células F, que são hemácias com altas concentrações de HbF. Steinberg et al. (2014) propuseram que uma concentração individual de HbF por célula (iHbF) acima de 10 pg reduziria significativamente a polimerização de HbS na doença, de modo que métodos precisos para quantificar iHbF e a porcentagem de células F (% Fcells), poderiam ser utilizados como parâmetros para monitorar o tratamento com hidroxiureia (HU). Desenvolvemos um método que avalia esses parâmetros (iHbF e % F cells) em pacientes com DF utilizando citometria de fluxo por imagem (Amnis Imagestream) e investigamos suas correlações com manifestações clínicas (prontuário médico) em amostras de 54 pacientes adultos com DF (41% do sexo feminino, 72% em uso de hidroxiureia). Imagens obtidas com a utilização de marcação anti-HbF foram analisadas com software IDEAS v.6.2 e associadas aos dados hematimétricos e quantificação por HPLC da HbF total de cada amostra, para determinação da iHbF. As fórmulas de Maier-Redelsperger et al. (1994) e Horiuchi et al. (1995) foram modificadas com minimização da interferência da autofluorescência de células não-F, correção para área e intensidade de fluorescência, e análise de subpopulações de hemácias com níveis variados de expressão de HbF. A análise estatística foi realizada com software R considerando um valor de p < 0,05 como estatisticamente significativo. Estudos de correlação de corte perpendicular definiram duas populações de pacientes: um grupo com menor média de iHbF (9,9 pg) e menor % de células F (28,2%) e outro grupo com maior média de iHbF (15,8 pg) e maior média de % de células F (72,5%). Esse último grupo apresentou menor frequência de crises vaso-oclusivas (p = 0,011). O aumento nos níveis dos parâmetros hemolíticos pode estar relacionado à hipertensão pulmonar, visto que o valor de iHbF > 10 pg foi associado a uma velocidade mediana do jato tricúspide (TRV) menor do que em pacientes com iHbF < 10 pg (2,72 m/s vs. 2,29 m/s, p =0,046). A hipertensão pulmonar no DF é um fator de risco relevante que pode ser desencadeado por uma cascata de eventos relacionados a essa doença, como hemólise e aumento do estresse oxidativo. Vale ressaltar que não encontramos associações de iHbF com alfa talassemia ou haplótipos do cluster da globina beta Benin ou Bantu, os mais comuns em nossa população. Nossos resultados sugerem que a porcentagem de células F acima de 30% associada à concentração individual de HbF de hemácias acima de 10 pg, pode ter efeito protetor contra complicações em pacientes com DF e, portanto, deve ser um alvo a ser considerado na terapia com HU.