従来の顕微鏡を超えて：フーリエPtychographyによる腎臓組織の観察

腎臓顕微鏡は、組織学が信頼できる診断のために重要な結果をもたらすため、腎臓組織の形態構造、生理学、病理を研究する際の主力です。同時に高解像度の画像と幅広い視野を提供する顕微鏡法のモダリティは、アーキテクチャ全体と腎組織の機能を分析するのに非常に役立ちます。最近、フーリエPtychography（FP）は、組織やin vitro細胞などの生物学サンプルの画像を生成しながら、高解像度と大きな視野を提供することを証明されており、したがって、組織病理学のユニークで魅力的な機会となっています。さらに、FPは、組織病理学の化学プロセスを回避する汚れのないモードを使用していますが、小さな望ましい特徴の視覚化を保証する高いコントラストを伴う組織イメージングを提供します。ここでは、このFP顕微鏡で捕捉された腎臓組織の画像の最初の包括的な広範なコレクションを作成するための実験的測定キャンペーンを報告します。FP顕微鏡検査は、医師が腎臓組織を観察および判断し、新規FP定量的位相対照顕微鏡を介して滑る新しい機会を解き放つことを示しています。腎臓組織の位相コントラスト画像は、異なる厚さの染色と染色されていない組織サンプルの両方で、従来の明るいフィールド顕微鏡の下で撮影された対応する腎画像と比較することにより分析されます。この新しい汚れのない顕微鏡法モダリティの利点と制限に関する詳細な議論が報告されており、古典的な光顕微鏡に対するその有用性を示し、腎臓の組織病理学のために臨床診療でFPを使用するための潜在的なルートを開きます。

Kidney microscopy is a mainstay in studying the morphological structure, physiology and pathology of kidney tissues, as histology provides important results for a reliable diagnosis. A microscopy modality providing at same time high-resolution images and a wide field of view could be very useful for analyzing the whole architecture and the functioning of the renal tissue. Recently, Fourier Ptychography (FP) has been proofed to yield images of biology samples such as tissues and in vitro cells while providing high resolution and large field of view, thus making it a unique and attractive opportunity for histopathology. Moreover, FP offers tissue imaging with high contrast assuring visualization of small desirable features, although with a stain-free mode that avoids any chemical process in histopathology. Here we report an experimental measuring campaign for creating the first comprehensive and extensive collection of images of kidney tissues captured by this FP microscope. We show that FP microscopy unlocks a new opportunity for the physicians to observe and judge renal tissue slides through the novel FP quantitative phase-contrast microscopy. Phase-contrast images of kidney tissue are analyzed by comparing them with the corresponding renal images taken under a conventional bright-field microscope both for stained and unstained tissue samples of different thicknesses. In depth discussion on the advantages and limitations of this new stain-free microscopy modality is reported, showing its usefulness over the classical light microscopy and opening a potential route for using FP in clinical practice for histopathology of kidney.