Anatomic and pathologic assessment of feline lymph nodes using computed tomography and ultrasonography

Abstract

Els nòduls limfàtics(NLs) són estructures importants en el diagnòstic i pronòstic de malalties tant neoplàsiques com infeccioses. Estudis previs han associat els canvis observats per ecografia respecte a la grandària (augment del ratio eix-curt-eix llarg (S/L) a > 0,5), la forma (de allargada a arrodonida) i l'estructura interna dels NLs en éssers humans i gossos amb limfadenopatia. No obstant això, hi ha molt pocs estudis en gats en els quals es descriguin aquests paràmetres amb TC o US. Els objectius d’aquesta tesi van ser: (i)avaluar la capacitat de la tomografia computeritzada(TC) i l’ecografia(US) per identificar els NLs de gats sans i comparar els mesuraments d'imatge amb els valors anatòmics obtinguts; (ii)caracteritzar els NLs en gats malalts utilitzant TC i US; i (iii)avaluar la capacitat de cada tècnica de d'imatge (TC i US) per discriminar entre canvis neoplàsics i inflamatòries en els NLs. El nombre dels NLs identificats amb TC va ser més gran que amb US i l'anatomia. Els mesuraments obtinguts amb TC eren en general més alts que els obtinguts en l'anatomia i US. A més, les comparacions van mostrar diferències significatives entre les tècniques en els mesuraments, especialment l'altura. L’ús de reconstrucció multiplanar en TC va evitar la sobreestimació de la longitud i la altura detectada en els talls transversals. Els NLs identificats amb TC van mostrar una aparença similar a la descrita en el gos, essent freqüentment isoatenuats o lleugerament hipoatenuats a la musculatura que els envolta i amb realç de homogeni de contrast. En US,la majoria dels NLs van ser isoecoics o hipoecoics respecte el greix i amb forma allargada o arrodonida. Alguns NLs es van observar amb perifèria hipoecoica/isoecoica i centre hiperecoic en comparació amb la musculatura, a causa de la presència de greix en l’hil. La longitud, l'alçada i la ratio S/L, obtinguts amb TC i US, a més de les unitats Hounsfiel (HU) abans de l'administració de contrast, van ser estadísticament significatives entre els grups control i de casos per a les regions del tòrax, abdomen i extremitats anterior i posterior. A la regió del cap i el coll, les diferències estadístiques entre els grups de control i de casos es van observar només per a l'HU abans i després de l'administració de contrast i de la longitud i l'altura obtinguda per US. El ratio S/L obtingut per ambdues tècniques no va mostrar diferències entre les categories inflamatòries i neoplàsiques per a la regió de l'abdomen i les extremitats posteriors, però si en la regió del tòrax i les extremitats anteriors únicament amb TC. Els NLs neoplàsics vans ser frecuentment hipoatenuats i heterogenis. Mentre que, els inflamatoris van presentar distribució d’atenuacions amb freqüències similars al grup control. L'aspecte heterogeni i hipoatenuat freqüent en els NLs neoplàsics i alguns inflamatoris abans i després de l'administració de contrast podria suggerir canvis severs en l'estructura interna i la vascularització del NL, tot i que no va ser possible determinar un cert grau de malignitat amb TC. En US, els NLs neoplàsics van ser freqüentment hipoecoics o heterogenis. Els NLs inflamatoris van ser freqüentment hipoecoics. A la regió del cap i el coll, els NLs neoplàsics van ser més heterogenis i els NLs inflamatoris més hipoecoics. Els NLs neoplàsics van ser freqüentment arrodonits i amb marges irregulars a diferència dels inflamatoris i del grup control, en els quals sovint eren allargats i de marges llises. En conclusió, els NLs del gat és poden identificar amb les dues tècniques. La tomografia computaritzada va ser més precisa en la detecció i realització de mesuraments dels LNs que US. No obstant això, la superposició de les característiques d'ambdues tècniques en les categories del grup cas impedeix una distinció precisa entre els gats amb inflamació o neoplàsia.

Los nódulos linfáticos(NLs) son estructuras importantes en el diagnóstico y pronóstico de enfermedades tanto neoplásicas como infecciosas. Estudios previos han asociado los cambios observados por ecografía respecto al tamaño (aumento del ratio eje-corto-eje-largo(S/L) a >0,5), la forma (de alargada a redondeada) y la estructura interna de los NLs en humanos y perros con linfadenopatía. Sin embargo, existen muy pocos estudios en gatos en los que se describan estos parámetros con TC o US. Los objetivos de esta tesis fueron: (i) evaluar la capacidad de la tomografía computarizada(TC) y la ecografía(US) para identificar NLs de gatos sanos y comparar las mediciones de imagen con valores anatómicos obtenidos; (ii) caracterizar los NLs de gatos enfermos utilizando TC y US; y (iii) evaluar la capacidad de cada técnica de imagen (TC y US) para discriminar entre cambios neoplásicos e inflamatorios de los NLs. El número de NLs identificados fue mayor con TC que con US y anatomía. Las mediciones obtenidas con TC generalmente fueron más altas que las obtenidas en anatomía y US. Además, las comparaciones mostraron diferencias significativas entre las técnicas en las mediciones, especialmente la altura. El uso de la reconstrucción multiplanar en TC evitó la sobreestimación de la longitud y la altura detectada en los cortes transversales. Los LNs identificados con TC mostraron una apariencia similar a la descrita en el perro, siendo frecuentemente isoatenuados o ligeramente hipoatenuados a la musculatura alrededor y con realce homogéneo de contraste. En US, la mayoría de los NLs fueron isoecoicos o hipoecoicos respecto a la grasa y con forma alargada o redondeada. Algunos LNs se observaron con periferia hipo/isoecoica y centro hiperecoico en comparación con la musculatura, debido a la presencia de grasa en el hilio. La longitud, la altura y el ratio S/L obtenidos con TC y US, además de las unidades Hounsfield(HU) antes de la administración de contraste, fueron estadísticamente significativas entre los grupos control y caso para las regiones del tórax, abdomen y miembros anterior y posterior. En la región de la cabeza y el cuello, las diferencias estadísticas entre los grupos control y caso fueron observadas solamente para el HU antes y después de la administración de contraste y para la longitud y la altura obtenidas por US. El ratio S/L obtenido con ambas técnicas no mostró diferencias entre las categorías inflamatorias y neoplásicas para la región del abdomen y las extremidades posteriores, pero si en la región del tórax y las extremidades anteriores únicamente con TC. Los NLs neoplásicos fueron frecuentemente hipoatenuados y heterogéneos. Mientras que, los inflamatorios presentaron distribución de atenuaciones con frecuencias similares al grupo control. La apariencia heterogénea e hipoatenuado en los NLs neoplásicos y algunos inflamatorios antes y después del contraste podría sugerir cambios importantes en la estructura interna y la vascularización del NL, aunque un determinado grado de malignidad no fue posible de identificar con TC. En US, los NLs neoplásicos fueron frecuentemente hipoecoicos o heterogéneos. Los NLs inflamatorios fueron frecuentemente hipoecoicos. Para la región de la cabeza y el cuello, los NLs neoplásicos fueron más heterogéneos y los NLs inflamatorios más hipoecoicos. Los NLs neoplásicos fueron frecuentemente redondeados y con márgenes irregulares a diferencia de los inflamatorios y del grupo control, los cuales a menudo fueron alargados y de márgenes lisas. En conclusión, los NLs del gato se pueden identificar con ambas técnicas. La tomografía computarizada fue más precisa en la detección y realización de mediciones de los NLs que US. Sin embargo, la superposición de las características de ambas técnicas en las categorías del grupo caso no permitió una distinción precisa entre la gatos con inflamación o neoplasia.

The lymph nodes (LNs) are structures that play an important role in the diagnosis and prognosis of neoplastic and infectious diseases. Descriptions about the changes in size (increase of a short-to-long-axis ratio (S/L)>0.5), the shape (from elongated to rounded) and the internal structure of LNs assessed with ultrasound are associated with lymphadenopathy in humans and dogs. However, there are few studies assessing these parameters in cats. The aims of the studies described in this thesis were (i) to assess the ability to identify the LNs of healthy cats with computed tomography (CT) and ultrasonography (US) and to compare the imaging measurements with measurements from normal anatomic values; (ii) to characterize the LNs in diseased cats using CT and US; and (iii) to assess the ability of each imaging technique (CT and US) to discriminate between neoplastic and inflammatory changes in the LNs. The number of LNs identified with CT was higher than with US and anatomy. The measurements obtained with CT were in general higher than those obtained in anatomy and with US. Additionally, the comparisons showed that there were statistically significant differences in the measurements, specially the height, among techniques. With CT-reconstructed images, the overestimation of the length and height is prevented in comparison with the transverse slices. The LNs identified with CT showed a similar appearance than previously described being most frequently isoattenuating or slightly hypoattenuating to the surrounding musculature, with homogeneous contrast enhancement. Most LNs were isoechoic or hypoechoic to the surrounding fat tissue on US images. The majority of LNs were fusiform or rounded. Some LNs presented a hypoechoic/isoechoic periphery with a hyperechoic center when compared with the musculature, due to the presence of a fatty hilus. The length, height, and S/L ratio, obtained with CT and US, and the HU before contrast administration were significantly different between the control and the case group for the thorax and forelimb, and the abdomen and hindlimb regions. In the region of the head and neck, statistical differences between the control and case groups were only observed for the HU before and after contrast administration and for the length and height obtained with US. The S/L ratios were no significant different between the inflammatory and neoplastic categories in both techniques for the region of the abdomen and hindlimb, and only for the CT in the region of the thorax and forelimb. The neoplastic category presented high frequencies of heterogeneous attenuating and hypoattenuating LNs. Meanwhile, the inflammatory category presented a similar frequency of attenuations to the control group. The heterogeneous and hypoattenuating appearance of the most neoplastic and some inflammatory LNs before and after contrast administration could suggest severe changes in the internal structure and vascularization but a certain degree of malignancy was not possible to determined with CT. On US, the neoplastic LNs were most frequently hypoechoic or heterogeneous, meanwhile inflammatory LNs were more frequently hypoechoic. In the region of the head and neck, results suggest that neoplastic LNs are more heterogeneous and inflammatory are more frequently hypoechoic. The neoplastic LNs in our study presented a rounded shape more frequently than inflammatory LNs and the control group, in which they were often fusiform. The inflammatory LNs often presented regular margins. However, irregular margins were seen in markedly enlarged lymph nodes, especially in neoplastic LNs. In conclusion, identification of the LNs of the cat is possible with both techniques. Computed tomography was more accurate in the detection and performance of measurements of the LNs than US. However, overlapping in the features of both techniques in the categories of the case group prevents an accurate distinction between inflammation and neoplasia.