Evaluation of Reliability of Ultrasonographic Parameters in Differentiating Benign and Metastatic Cervical Group of Lymph Nodes

Abstract

Het doel van de huidige studie is het bepalen van de werkzaamheid van echografie in het differentiëren tussen benigne en metastatische groep van cervicale lymfeklieren. De studie omvatte vijfenveertig proefpersonen die werden verdeeld in drie groepen met vijftien in elk, door middel van gestratificeerde aselecte steekproeftrekking methode. Groep 1 bestond uit vijftien patiënten zonder tekenen en symptomen van enige infectie of neoplasma in hoofd en nek (controlegroep). Groep 2 bestond uit vijftien patiënten met tekenen en symptomen van maligniteit in het hoofd-halsgebied. Groep 3 bestond uit vijftien patiënten met tekenen en symptomen van odontogene infecties. “MY LAB-40” echografieapparaat met lineaire array transducer van 7,5 MHZ frequentie werd gebruikt voor het opsporen van cervicale lymfeklieren volgens Hajek’s classificatie. De patiënten ondergingen verder een echogeleide FNAC onder standaard aseptisch protocol en de monsters werden onderworpen aan cytopathologische evaluatie. Chi kwadraat analyse en eenzijdige ANOVA test werden toegepast om de resultaten te verkrijgen. Wij concludeerden dat echografie en USG FNAC nauwkeurig kunnen worden gebruikt om de status van lymfeklieren te beoordelen. De ultrasonografische kenmerken van lymfeklieren met ronde vorm, afwezigheid van hilarische echo, scherpe nodale grenzen, hyperechoïsche interne echogeniciteit, en aanwezigheid van intranodale necrose waren zeer suggestief voor metastatische cervicale lymfeklieren.

1. Inleiding

Imaging technieken spelen een zeer belangrijke rol bij de diagnose van hoofd-hals pathologieën, vooral die waarbij dieper gelegen weke delen betrokken zijn. Lymfadenopathie is zo’n aandoening waarbij kritische evaluatie verplicht wordt, niet alleen om de ernst van de ziekte te beoordelen, maar ook om de ziekteprognose en de juiste behandelingsplanning te bepalen. Klinisch onderzoek van cervicale lymfeklieren is belangrijk bij dergelijke patiënten, maar blijft meestal moeilijk wegens hun diverse lokalisatie en hun veelvoud aan aantallen. Echografie heeft een hogere gevoeligheid (96,8%) dan palpatie (73,3%) voor de detectie van cervicale lymfeklieren. CT en MRI kunnen worden gebruikt voor de evaluatie van lymfeklieren, maar zij zijn minder gevoelig dan echografie in het opsporen van lymfeklieren < met een diameter van 5 mm, terwijl echografie zelfs knopen met een diameter van minder dan 2 mm kan opsporen. Ultrasonografie heeft recent aan populariteit gewonnen in maxillofaciale beeldvorming omdat het niet-ioniserend, niet-invasief en kosteneffectief is.

Fijne naald aspiratie cytologie is een snelle, veilige, eenvoudige en niet dure diagnostische techniek. Echogeleide fijne naald aspiratiecytologie toonde een verbeterde diagnostische nauwkeurigheid met 97,9% sensitiviteit en 100% specificiteit meer dan conventionele fijne naald aspiratiecytologie .

Hence de studie werd ontworpen om de betrouwbaarheid van grijze schaal echografie te evalueren in het differentiëren van de pathologieën van cervicale lymfeklieren en om de sensitiviteit en specificiteit te benadrukken.

2. Materialen en methoden

De studie omvatte vijfenveertig proefpersonen die in drie groepen werden verdeeld door middel van een gestratificeerde aselecte steekproefmethode.

De inclusiecriteria voor elke groep waren als volgt. Groep 1 bestond uit vijftien studiemonsters zonder tekenen en symptomen van infectie en neoplasma’s in het hoofd-halsgebied. Deze werden beschouwd als controlegroep. Groep 2 omvatte vijftien patiënten met tekenen en symptomen van maligniteit in hoofd-halsregio zoals persisterende ulcera of proliferatieve overgroeiingen, onverklaarbare tandbeweeglijkheid niet geassocieerd met parodontale aandoeningen, alle rode of rood-witte laesies op het mondslijmvlies, heesheid van de stem, persisterende dysfagie, en onopgeloste nekmassa’s. Groep 3 bestond uit vijftien patiënten met tekenen en symptomen van infecties in hoofd en nek zoals odontogene infecties in dentoalveolaire regio.

Exclusiecriteria waren patiënten met granulomateuze infecties zoals tuberculose, sarcoïdose, enzovoort; HIV geassocieerde lymfadenopathie; aspecifieke lymfadenopathie; goedaardige lymfadenopathie aandoeningen zoals de ziekte van Kikuchi, de ziekte van Kimura, de ziekte van Rosai-Dorfman; en primaire lymfeklier maligniteiten zoals lymfomen. De studie werd uitgevoerd na toestemming van het ethisch comité van de instelling.

De patiënten die voldeden aan alle in- en exclusiecriteria werden in detail geïnformeerd over de studie en er werd toestemming verkregen. Alle procedures waren in overeenstemming met de Verklaring van Helsinki. Patiënten die bereid waren deel te nemen aan de studie werden onderworpen aan een grondig klinisch onderzoek. Bij alle personen van groep 2 werd de primaire plaats van de maligniteit bevestigd door een incisiebiopsie. Echoscopie werd vervolgens uitgevoerd door één ervaren radioloog die geblindeerd was wat betreft de klinische diagnose. “MY LAB-40” echografieapparaat (ESOATA Biomedica Ltd.) met lineaire array transducer van 7,5 MHZ frequentie werd gebruikt om detecteerbare cervicale lymfeklieren te bestuderen volgens Hajek’s classificatie (figuur 1). Voor de analyse van cervicale lymfadenopathie werden de volgende sonografische kenmerken in aanmerking genomen: (i) grootte van de lymfeklier: beoordeeld door het meten van de maximale transversale diameter; (ii) vorm van de lymfeklier: beoordeeld aan de hand van de verhouding tussen de korte as en de lange as (S/L); als de S/L-verhouding kleiner was dan 0,6 werden ze beschouwd als ronde lymfeklieren en als deze groter was dan 0,6 werden ze beschouwd als ovaalvormige lymfeklieren.6 was, werden zij beschouwd als ovaalvormige knopen; (iii) knobbelgrenzen: geclassificeerd als scherp of glad; (iv) interne echogeniciteit: geclassificeerd als hypo- of hyperechoïsch; (v) echogene hilum; (vi) nodale necrose werden beoordeeld en geregistreerd of deze aanwezig of afwezig was.

Figuur 1

Hajek’s classificatie voor echografisch onderzoek van cervicale lymfeknopen.

Alle bovengenoemde echografische criteria werden beoordeeld en vastgelegd in een patiëntenproforma.

De patiënten ondergingen verder een door echografie geleide FNAC onder standaard aseptisch protocol en de monsters werden onderworpen aan cytopathologische evaluatie en werden als volgt ingedeeld: groep 1:positief-bewijs van pathologie (reactieve ontstekingscellen), negatief-geen duidelijke pathologie/normaal onderzoek; groep 2:positief-met duidelijke dysplastische kenmerken, negatief-geen duidelijke pathologie/normaal onderzoek of bewijs van reactieve ontstekingscellen; groep 3: positief-met duidelijke reactieve ontstekingscellen, negatief-geen bewijs van enige pathologie/normaal onderzoek of duidelijke dysplastische kenmerken.

De cytopathologische diagnose werd beschouwd als gouden standaard. De verkregen gegevens van het echografisch onderzoek en de FNAC werden getabelleerd voor correlatie en statistische analyse.

3. Resultaten

De verkregen gegevens werden onderworpen aan Chi kwadraat analyse en eenzijdige ANOVA test. De demografische gegevens werden afgebeeld in Figuren 5 en 6. De gemiddelde grootte van de lymfeklieren in groep 1 was 0,82 mm, in groep 2 was 2,29 mm, en in groep 3 was 1,24 mm met een zeer significante waarde van 0,0000 bij vergelijking met de eenzijdige ANOVA-test, zoals weergegeven in de tabellen 1 en 2. De procentuele verdeling van de proefpersonen volgens de criteria van de echografie, zoals de vorm, de grenzen van de lymfeknopen, het echogene hilum, de interne echogeniciteit en de intranodale necrose voor de differentiatie van goedaardige en metastatische cervicale groep lymfeknopen, samen met de verkregen waarden, werd geïllustreerd in de figuren 7, 8, 9, 10 en 11, waaruit statistisch zeer significante waarden naar voren kwamen (). Op USGFNAC, groep 1 monsters toonde 20% positieve resultaten en 80% waren negatief; groep 2 toonde 100% positieve resultaten. Groep 3 toonde 86,67% positieve resultaten en 13% negatieve resultaten zoals weergegeven in figuur 12. De gevoeligheid en specificiteit van de ultrasonografische criteria voor de differentiatie van goedaardige en metastatische groep van cervicale lymfeklieren werden weergegeven in Tabel 3.

Group Mean size SD size
Group 1 0.82 0.22
Group 2 2.29 0.54
Group 3 1.24 0.20
Total 1.45 0.71
Table 1
Mean and SD of size of lymph nodes of study subjects by study groups.

Source of variation Degrees of freedom Sum of squares Mean sum of squares value value
Between groups 2 17.04 8.5178 68.1663 0.0000*
Within groups 42 5.25 0.1250
Total 44 22.28
Represents highly significant value.
Table 2
Comparison of three groups (1, 2, and 3) with respect to size of lymph nodes by one way ANOVA test.

Summary Size Shape Nodal borders Echogenic hilum Internal echogenicity Intranodal necrosis
Sensitivity 83.3% 86.6% 100% 100% 60% 26.6%
Specificity 66.6% 75.4% 100% 100% 100% 100%
Table 3
Sensitivity and specificity of ultrasonography in differentiating metastatic from benign cervical group of lymph nodes.

4. Discussion

Thorough clinical evaluation of cervical lymph nodes will be a difficult task as there are about 300 cervical lymph nodes in the neck varying in size from 3 to 25 mm which were embedded within soft tissues of the neck. Especially in head and neck malignancies presence of metastatic nodes on one side of the neck reduces 5-year survival rate to 50% where as bilateral involvement of neck further reduces survival rate to 25%. Daarom is de beoordeling van cervicale lymfadenopathie van vitaal belang omdat het helpt bij de selectie van behandelingsmodaliteiten en het voorspellen van de prognose. Metastatische cervicale lymfeklieren zijn plaats-specifiek. Bij patiënten met een bekende primaire tumor helpt de verdeling van de metastatische knopen bij de stadiëring van de tumor; maar als de primaire tumor niet is geïdentificeerd, kan de verdeling van de aangetoonde metastatische knopen een aanwijzing geven om de primaire tumor te identificeren.

De huidige studie toonde aan dat de verdeling in leeftijd en geslacht in groep 1 (controlegroep) en groep 3 vrijwel gelijk was bij de patiënten die in het tweede decennium waren, terwijl een lichte mannelijke voorkeur in groep 1 en een vrouwelijk overwicht in groep 3 werden opgemerkt. De gemetastaseerde groep had een gemiddelde leeftijd van 57,87 jaar met een mannelijk overwicht van 66,67%.

Echografie werd gebruikt om de normale, gemetastaseerde en reactieve lymfeklieren in de huidige studie te beoordelen door het observeren van bepaalde sonografische kenmerken zoals grootte, vorm, nodale grenzen, echogene hilum, interne echogeniciteit, en intranodale necrose.

In de huidige studie was de gemiddelde grootte van normale cervicale lymfeklieren 0,82 cm, metastatische cervicale lymfeklieren 2,29 cm, en reactieve cervicale lymfeklieren 1,24 cm met een zeer significante waarde (). Deze resultaten waren in overeenstemming met Hajek et al. en Solbiati et al. De bovengrens van de maximale korte as axiale diameter voor normale cervicale lymfeklieren is controversieel, waarbij twee waarden worden overwogen: 5 en 8 mm . Bruneton et al. meldden echter dat normale cervicale lymfeklieren een maximale axiale korte as diameter van 8 mm of minder hadden. In het algemeen hebben kwaadaardige lymfeklieren de neiging groter te zijn; ontstekingscellen kunnen echter even groot zijn als kwaadaardige lymfeklieren en in tegenstelling daarmee kunnen metastatische afzettingen worden gevonden in kleine lymfeklieren.

De meeste onderzoekers hebben de verhouding korte as/lange as voorgesteld als de meest betrouwbare indicator voor metastatische lymfeklieren. In deze studie waren 86,6% van de gemetastaseerde cervicale lymfeklieren rond van vorm (korte as/lange as verhouding > 0.60) in vergelijking met normale en reactieve knopen die ovaal waren (korte as/lange as verhouding < 0.60) met significante waarde () zoals waargenomen door Toriyabe et al. waar 68% van de goedaardige knopen S/L ratio was minder dan 0,6 en 81% van de metastatische knopen ratio was meer dan 0,6 en rond van vorm . Yusha et al. rapporteerden dat de korte as/lang as diameter ratio >0.73 (rond) wijst op metastatische knopen in vergelijking met de reactieve cervicale lymfeklieren met ratio <0.54 .

De huidige studie heeft aangetoond dat 100% van de nodale grenzen van metastatische cervicale lymfeklieren scherp waren (figuur 2) en 100% van de normale en reactieve cervicale lymfeklieren waren met gladde grenzen (figuur 3) met een zeer significante waarde (). Scherpe grenzen worden verondersteld te wijten te zijn aan de tumorinfiltratie en de verminderde vetafzetting binnen de lymfeknopen, die het akoestische impedantieverschil tussen de lymfeknoop en de omringende weefsels verhogen. Onscherpe randen komen vaak voor in reactieve lymfeklieren en zijn te wijten aan het oedeem en de ontsteking van het omliggende zachte weefsel. Vergelijkbare resultaten werden gerapporteerd door Ahuja en Ying, waar 94% van de metastatische cervicale lymfeknopen scherpe knobbelranden hadden en 100% van de reactieve cervicale lymfeknopen gladde knobbelranden hadden. Esen vond ook soortgelijke resultaten in hun studies .

Figuur 2

Metastatische linker bovenste cervicale lymfeklier van cm met scherpe nodale grenzen en afwezigheid van echogene hilum.

Figuur 3

Reactieve rechter submandibulaire lymfeklier van cm met gladde nodale randen, hypoechoïsche interne structuur, en aanwezigheid van echogeen hilum.

Echogenic hilum is het gebied waarin de bloed- en lymfevaten uitmonden in de lymfeknopen . Vassallo et al. meldden dat de echogene hilus overeenkomt met de overvloed aan verzamelende sinussen en akoestische interfaces biedt om een deel van de ultrasone golf te reflecteren waardoor de hilus echogeen wordt. Yusha et al. vonden afwezigheid van hilaire echo in 97% van de gemetastaseerde cervicale lymfeklieren terwijl 73% van de niet-gemetastaseerde cervicale lymfeklieren hilaire echogeniciteit vertoonden met waarde <0.001 In onze studie geen (100%) van de metastatische cervicale lymfeklieren onthulde afwezigheid van hilar echo (figuur 2) in vergelijking met normale en reactieve cervicale lymfeklieren waar hilar echo werd gezien in alle monsters (figuur 3) met een zeer significante waarde (). Vergelijkbare bevindingen werden gerapporteerd door Ying et al. die echogene hilus vonden als een normaal sonografisch kenmerk van normale cervicale lymfeklieren in 96% van de gevallen; zij verklaarden dat hoewel metastatische lymfeklieren dit kenmerk missen, hilum aanwezig kan zijn in het vroege stadium van betrokkenheid waarin de medullaire sinussen nog niet voldoende zijn verstoord om het uit te roeien. De bevindingen in de huidige studie kunnen worden toegeschreven aan het feit dat alle kwaadaardige gevallen zich in een gevorderd stadium bevonden.

Normale en reactieve knopen waren overwegend hypoechoïsch in vergelijking met de aangrenzende spieren. Metastatische knopen waren meestal hyperechoïsch. Daarom is hyperechoiciteit een nuttig teken om metastatische knopen te identificeren, zoals gesteld door Ying en Ahuja. Gezien de interne echogeniciteit bevestigde de huidige studie dat 60% van de metastatische cervicale lymfeknopen een hyperechoïsch patroon van echogeniciteit vertoonden (Figuur 2) terwijl normale en reactieve knopen een 100% hypoechoïsch patroon van echogeniciteit vertoonden (Figuur 3) met een zeer significante waarde (). Yusha vond ook dat interechogenic patroon was hyperechoic in 86% en 2% van metastatische en reactieve cervicale lymfeknopen, respectievelijk .

In de huidige studie de intranodale necrose werd gevonden in 26,67% van de metastatische cervicale lymfeknopen (figuur 4) en er was geen intranodale necrose in reactieve cervicale lymfeknopen met significante waarde (). Dit resultaat was vergelijkbaar met het rapport van Rosário et al. Lymfeklieren met intranodale necrose werden als pathologisch beschouwd. Intranodale necrose kan worden ingedeeld in coagulatienecrose en cystische necrose, waarbij cystische necrose vaker voorkomt dan coagulatienecrose. Coagulation necrosis appears as an intranodal echogenic focus, while cystic necrosis appears as hypoechoic area within the lymph nodes. Cystic necrosis is commonly found in metastatic nodes from squamous cell carcinomas and papillary carcinoma of the thyroid . In the current study metastatic lymph nodes revealed cystic necrosis.

Figure 4

Metastatic left submandibular lymph node depicting intranodal necrosis.

Figure 5

Percentage distribution of study subjects according to study groups and gender.

Figure 6

Comparison of mean and SD of age according to study groups.

Figure 7

Percentage distribution of study subjects according to three groups (1, 2, and 3) and shape of lymph nodes.

Figure 8

Percentage distribution of study subjects according to three groups (1, 2, and 3) and nodal borders of lymph nodes.

Figure 9

Percentage distribution of study subjects according to three groups (1, 2, and 3) and echogenic hilum of lymph nodes.

Figure 10

Percentage distribution of study subjects according to three groups (1, 2, and 3) and internal echogenicity of lymph nodes.

Figure 11

Percentage distribution of study subjects according to three groups (1, 2, and 3) with respect to intranodal necrosis of lymph nodes.

Figure 12

Percentage distribution of study subjects according to three groups (1, 2, and 3) with respect to U/S guided FNAC.

The sensitivity is the ability of a test to correctly identify those with the disease (true positive rate), whereas specificity is the ability of the test to correctly identify those without disease (true negative rate). De sensitiviteit en specificiteit van echografie bij het onderscheiden van metastatische en niet-metastatische cervicale lymfeklieren, die normale en reactieve knopen omvatten, werden geanalyseerd en geïnterpreteerd: echografiecriteria zoals nodale grenzen en echogene hilum hadden een hoge sensitiviteit en specificiteit van 100%.

5. Conclusie

Evaluatie van de lymfeknopen kan worden uitgevoerd met verschillende modaliteiten zoals CT, MRI, PET en radionuclide beeldvorming; deze zijn echter duur en niet overal beschikbaar. De huidige studie was een poging om de doeltreffendheid aan te tonen van echografie, die niet-ioniserend, niet-invasief, kosteneffectief en gemakkelijk beschikbaar is in het differentiëren van goedaardige en metastatische cervicale groep lymfeklieren. Uit de huidige studie concluderen wij dat cervicale groep lymfeklieren met ultrasonografische kenmerken zoals ronde vorm, afwezigheid van hilarische echo, scherpe nodale grenzen, hypoehoïsche interne echogeniciteit en aanwezigheid van intranodale necrose in hoge mate suggestief waren voor metastatische cervicale lymfeklieren; de criteria voor nodale grenzen en echogenic hilum onthulden echter een hoge sensitiviteit en specificiteit van 100%.

Belangenverstrengeling

De auteurs verklaren dat er geen belangenverstrengeling is met betrekking tot de publicatie van dit artikel.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *