# Virtual histopathology of the pancreas: 3D insights using synchrotron-based imaging

## TL;DR

This paper introduces a new imaging technique that provides 3D insights into pancreatic tissue structure, improving upon traditional 2D histopathology methods.

## Contribution

The novel contribution is demonstrating synchrotron-based phase-contrast imaging for high-resolution 3D visualization of pancreatic tissues.

## Key findings

- SRµCT imaging revealed distinct spatial patterns in non-neoplastic pancreatic tissue compartments.
- Neuroendocrine tumors showed trabecular internal structures, while ductal adenocarcinoma displayed an invasive growth pattern.
- Virtual slicing enabled analysis in any spatial direction and validated morphofunctional features using immunohistochemical markers.

## Abstract

Die konventionelle histopathologische Diagnostik stößt bei der Beurteilung komplexer, dreidimensionaler Gewebearchitekturen an inhärente methodische Grenzen. Insbesondere bei heterogen zusammengesetzten Geweben wie dem Pankreas oder bei komplexen Gewebspathologien erschwert die Beschränkung auf zweidimensionale Schnittbilder die ubiquitäre Erfassung morphologischer Merkmale.

Ziel dieser Studie ist es, das Potenzial der synchrotronbasierten Phasenkontrastbildgebung (SRµCT) für die hochauflösende, dreidimensionale Visualisierung verschiedener Pankreasgewebe zu demonstrieren. Anhand dreier paradigmatischer Fallbeispiele werden morphologische Parameter volumetrisch erfasst und mit korrespondierenden immunhistochemischen Markerprofilen korreliert.

Gewebestanzen aus formalinfixierten, paraffineingebetteten Blöcken von humanen Pankreasgewebeproben wurden mittels SRµCT volumetrisch erfasst. Das untersuchte Probenmaterial wurde als Microarrays weiterverarbeitet. Konsekutive Schnitte und immunhistochemische Färbungen wurden mit den 3D-Datensätzen korreliert.

Die Bildgebung ermöglichte die differenzierte räumliche Darstellung funktioneller Kompartimente und neoplastischer Infiltrationsmuster. Nichtneoplastisches Gewebe zeigte klar abgegrenzte Kompartimente. Ein gut differenzierter neuroendokriner Tumor präsentierte trabekuläre Binnenstrukturen. Das duktale Adenokarzinom zeigte ein infiltratives Wachstumsmuster mit diffuser, heterogener Architektur, irregulären Gangformationen und Stromadesmoplasie. Die virtuelle Schnittführung ermöglichte die Analyse in jeder Raumrichtung. Durch Korrelation mit immunhistochemischen Markerprofilen konnten morphofunktionelle Merkmale validiert werden.

Die SRµCT ist eine hochsensitive Methode, die nichtinvasiv und ohne Färbung dreidimensionale Einsichten in die Gewebearchitektur des Pankreas unter Nutzung archivierter Paraffinblöcke erlaubt. Die Methode bietet neue Perspektiven für Forschung, Lehre und potenziell erweiterte Spezialdiagnostik.