Breast Cancer in Women: Evaluation of Benign and Malignant Axillary Lymph Nodes with Contrast-Enhanced Ultrasound

I. Steppan; D. Reimer; E. Müller-Holzner; C. Marth; F. Aigner; F. Frauscher; T. Frede; A. G. Zeimet

doi:10.1055/s-0028-1109847

Ultraschall in der Medizin - European Journal of Ultrasound, Table of Contents

Ultraschall Med 2010; 31(1): 63-67
DOI: 10.1055/s-0028-1109847

Original Article

Breast Cancer in Women: Evaluation of Benign and Malignant Axillary Lymph Nodes with Contrast-Enhanced Ultrasound

Brustkrebs bei Frauen: Evaluation von benignen und malignen axillären Lymphknoten mittels KontrastmittelultraschallI. Steppan¹ , D. Reimer² , E. Müller-Holzner² , C. Marth² , F. Aigner³ , F. Frauscher³ , T. Frede³ , A. G. Zeimet²

¹Surgery, Community Hospital Reutte
²Department of Obstetrics and Gynecology, Medical University Innsbruck
³Radiology, Medical University Innsbruck

Abstract

Zusammenfassung

Ziel: Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die sonografischen Dignitätskriterien axillärer Lymphknoten beim Brustkrebs unter Verwendung von Ultraschallkontrastmittel zu evaluieren. Material und Methoden: Bei 92 weiblichen Patienten mit Brustkrebs wurden insgesamt 120 axilläre Lymphknoten untersucht. Vor Axilladissektion wurde bei allen Patienten eine Ultraschalluntersuchung der axillären Lymphknoten durchgeführt. Neben dem Standard B-Modus wurde Farb- und Power-Doppler-Ultraschall mit und ohne Kontrastmittelverstärkung sowie Kontrastmittel Tissue-Harmonic-Imaging-Modus (THI) angewendet. Ergebnisse: Die durchschnittliche Größe der 120 axillären Lymphknoten war 1,5 cm (Bereich von 0,5 – 3,4 cm). Von allen 120 axillären Lymphknoten waren in der pathologischen Untersuchung 80 (67 %) bösartig und 40 (33 %) zeigten eine gutartige Histologie. Im Standardultraschall B-Modus zeigte sich kein statistisch signifikanter Unterschied in der Gesamtzahl der Gefäße zwischen gutartigen und bösartigen Lymphknoten (3,3 ± 2,2 versus 5,4 ± 4,0, p > 0,05). Nach Kontrastmittelapplikation zeigte sich in der Ultraschalluntersuchung sowohl in gutartigen als auch bösartigen Lymphknoten eine verbesserte Durchblutung, wobei bösartige Lymphknoten eine statistisch signifikant höhere Durchblutung zeigten (p < 0,01). Ebenso war die Gesamtzahl der Gefäße in malignen Lymphknoten nach Kontrastapplikation statistisch signifikant erhöht (17,3 ± 8,0 versus 8,2 ± 5,1, p < 0,01). Des Weiteren zeigten maligne Lymphknoten eine längere Kontrastmittelverstärkungszeit (381 ± 141 s) als benigne. Schlussfolgerung: Auf Grundlage dieser vorläufigen Daten kann davon ausgegangen werden, dass eine kontrastmittelverstärkte Ultraschalluntersuchung zur Differenzierung zwischen gutartigen und bösartigen axillären Lymphknoten bei Brustkrebs herangezogen werden kann.

Abstract

Purpose: We assessed the value of contrast-enhanced US for differentiating between benign and malignant axillary lymph nodes in breast cancer. Materials and Methods: A total of 120 axillary lymph nodes in 92 patients with breast cancer were studied. All patients underwent grayscale US examination, unenhanced and enhanced color and power Doppler US, and enhanced grayscale harmonic US examination. Results: The mean size of the 120 axillary lymph nodes was 1.5 cm (range 0.5 – 3.4 cm). Of all 120 axillary lymph nodes studied, 80 (67 %) were malignant and 40 (33 %) were benign according to pathological examination. The total number of vessels in baseline US did not increase between benign and malignant lymph nodes (3.3 ± 2.2 vs. 5.4 ± 4.0; p > 0.05). The total number of peripheral vessels was 0.5 ± 0.8 for benign lymph nodes vs. 2.0 ± 1.7 for malignant lymph nodes (p > 0.05). Enhanced US studies showed enhancement in both benign and malignant lymph nodes after contrast administration with a significantly higher degree of enhancement in malignant lymph nodes (p < 0.01). The total number of vessels was significantly higher in malignant lymph nodes after contrast administration (17.3 ± 8.0 vs. 8.2 ± 5.1, p < 0.01). Malignant lymph nodes demonstrated longer contrast enhancement duration compared to benign lymph nodes. Conclusion: This preliminary data shows that contrast-enhanced US can differentiate between benign and malignant lymph nodes in breast cancer.

Key words

breast - ultrasound - surgery

Full Text

References

1 Ohlerth S, O’Brien R T. Contrast ultrasound: General principles and veterinary clinical applications. Vet J. 2007; 174 501-512
2 Omoto K, Hozumi Y, Omoto Y. et al . Sentinel node detection in breast cancer using contrast-enhanced sonography with 25 % albumin – Initial clinical experience. J Clin Ultrasound. 2006; 34 317-326
3 Choi S H, Kono Y, Corbeil J. et al . Model to quantify lymph node enhancement on indirect sonographic lymphography. Am J Roentgenol. 2004; 183 513-517
4 Strauss H G, Lampe D, Methfessel G. et al . Preoperative axilla sonography in breast tumor suspected of malignancy – a diagnostic advantage?. Ultraschall in Med. 1998; 19 70-77
5 Hollerweger A, Macheiner P, Hubner E. et al . Axillary sentinel lymph-node biopsy: gamma probe assisted sonographic localisation. Ultraschall in Med. 2006; 27 34-39
6 Bachmann Nielsen M. The challenge for ultrasound in detecting lymph nodes and sentinel nodes. Ultraschall in Med. 2006; 27 10-11
7 Jakobsen J A. Ultrasound contrast agents: clinical applications. Eur Radiol. 2001; 11 1329-1337
8 Esen G. Ultrasound of superficial lymph nodes. Eur J Radiol. 2006; 58 345-359
9 Maurer J, Willam C, Schroeder R. et al . Evaluation of metastases and reactive lymph nodes in Doppler sonography using an ultrasound contrast enhancer. Invest Radiol. 1997; 32 441-446
10 Yang W T, Metreweli C, Lam P K. et al . Benign and malignant breast masses and axillary nodes: evaluation with echo-enhanced color power Doppler US. Radiology. 2001; 220 795-802
11 Mattrey R F, Kono Y, Baker K. et al . Sentinel lymph node imaging with microbubble ultrasound contrast material. Acad Radiol. 2002; 9 S231-S235
12 Wisner E R, Ferrara K, Gabe J D. et al . Contrast enhanced intermittent power Doppler ultrasound with sub-micron bubbles for sentinel node detection. Acad Radiol. 2002; 9 S389-S391
13 Scholbach T, Scholbach J, Krombach G A. et al . New method of dynamic color doppler signal quantification in metastatic lymph nodes compared to direct polarographic measurements of tissue oxygenation. Int J Cancer. 2005; 114 957-962
14 Schroder R J, Rost B, Hidajat N. et al . Value of contrast-enhanced ultrasound vs. CT and MRI in palpable enlarged lymph nodes of the head and neck. Röntgenstr Fortschr. 2002; 174 1099-1106
15 Kubota K, Hisa N, Ogawa Y. et al . Evaluation of tissue harmonic imaging for breast tumors and axillary lymph nodes. Oncol Rep. 2002; 9 1335-1338
16 Rubaltelli L, Khadivi Y, Tregnaghi A. et al . Evaluation of lymph node perfusion using continuous mode harmonic ultrasonography with a second-generation contrast agent. J Ultrasound Med. 2004; 23 829-836
17 Schulte-Altedorneburg G, Demharter J, Linne R. et al . Does ultrasound contrast agent improve the diagnostic value of colour and power Doppler sonography in superficial lymph node enlargement?. Eur J Radiol. 2003; 48 252-257
18 Galie M, D’Onofrio M, Montani M. et al . Tumor vessel compression hinders perfusion of ultrasonographic contrast agents. Neoplasia. 2005; 7 528-536
19 Zenk J, Bozzato A, Hornung J. et al . Neck lymph nodes: prediction by computer-assisted contrast medium analysis?. Ultrasound Med Biol. 2007; 33 246-253
20 Wisner E R, Ferrara K W, Short R E. et al . Sentinel node detection using contrast-enhanced power Doppler ultrasound lymphography. Invest Radiol. 2003; 38 358-365
21 Goldberg B B, Merton D A, Liu J B. et al . Contrast-enhanced sonographic imaging of lymphatic channels and sentinel lymph nodes. J Ultrasound Med. 2005; 24 953-965
22 Rubaltelli L, Corradin S, Dorigo A. et al . Automated quantitative evaluation of lymph node perfusion on contrast-enhanced sonography. Am J Roentgenol. 2007; 188 977-983

Dr. Ilona Steppan

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