При гистологическом исследовании: головной мозг—в мягкой мозговой оболочке кровоизлияния, мелкие сосуды полушарий мозга резко расширены и заполнены большим количеством клеток типа больших лимфоцитов, в коре — местами периваскулярные кровоизлияния, ткань мозга отечна.

Мискард — в межуточной ткани и в капиллярах значительное количество клеток типа больших лимфоцитов, исчерченность мышечных волокон местами отсутствует. Лимфатический узел — ткань на всем протяжении и в сосудах содержит крупные клетки типа больших лимфоцитов. Селезенка — резкая гиперплазия фолликулов и атрофия синусов, во всех полях множество клеток типа больших лимфоцитов.

Печень — в межуточной ткани, по ходу внутридольковых капилляров, в просвете сосудов значительные скопления клеток типа больших лимфоцитов. Яичник — в корковом слое инфильтраты, состоящие почти исключительно из клеток типа больших лимфоцитов, между инфильтратами множество свежих кровоизлияний.

Мочевой пузырь — в стенке кровоизлияние и очаговые инфильтраты из клеток типа больших и малых лимфоцитов.

Диагноз — лимфоидный лейкоз с гиперплазией лимфатических узлов и селезенки и с очагами экстрамедуллярного кроветворения в печени, миокарде, яичнике, мочевом пузыре.