Исследователи в Швеции успешно визуализировали мягкие ткани руки древней египетской мумии до микроскопического уровня, согласно исследованию, опубликованному в журнале Radiology .

Фото:  Регионы для томографического сканирования. Для получения изображения руки было выполнено девять томографических сканирований. Предоставлено: Radiological Society of North America.

Изображение человеческих и животных мумий с помощью рентгеновских лучей и компьютерной томографии, без разрушений, стало успехом для областей археологии и палеопатологии и изучения древних болезней. Визуальные исследования способствовали лучшему знанию жизни и смерти в древние времена и есть потенциал, чтобы улучшить наше понимание современных болезней.

Как рентгеновская, так и обычная КТ используют тот факт, что материалы поглощают различные количества рентгеновских лучей. Это явление, известное как абсорбционный контраст, создает различные степени контраста в изображении.

«Для изучения костей и других твердых, плотных материалов контраст абсорбции работает хорошо, но для мягких тканей контраст абсорбции слишком мал, чтобы предоставить детальную информацию», – говорит Дженни Ромелл, магистр наук, Королевский технологический институт KTH/Университет Альбанова. Центр в Стокгольме, Швеция. «Вот почему мы вместо этого предлагаем фазово-контрастную визуализацию на основе распространения».

Распространение изображений на основе распространения повышает контрастность рентгеновских изображений, обнаруживая как поглощение, так и сдвиг фазы, возникающий при прохождении рентгеновских лучей через образец. Фазовый эффект с помощью рентгеновских лучей аналогичен тому, как луч света меняет направление, проходя через линзу. Захват и поглощения и фазового сдвига обеспечивает более высокий контраст для мягких тканей.

«Существует риск пропуска следов заболеваний, сохраняющихся только в мягких тканях, если используется только контрастно-абсорбционная визуализация», – сказал Ромелл. «Однако с помощью фазово-контрастной визуализации структуры мягких тканей можно визуализировать вплоть до клеточного разрешения, что открывает возможность для детального анализа мягких тканей».

Ромелл и его коллеги оценили фазово-контрастную КТ, изобразив мумифицированную правую руку человека из древнего Египта. Рука, находящаяся сегодня в собрании Музея Средиземноморья и Ближнего Востока, была привезена в Швецию в конце 19-го века вместе с другими мумифицированными частями тела и фрагментом картонной мумии (папье-маше). Картонаж принадлежал египтянину и датируется примерно 400 г. до н.э. (до нашей эры). Они сканировали всю руку, а затем провели детальное сканирование кончика среднего пальца.

Предполагаемое разрешение конечных изображений составляло от 6 до 9 микрометров, или чуть больше ширины эритроцита человека. Исследователи смогли увидеть остатки жировых клеток, кровеносных сосудов и нервов; они даже смогли обнаружить кровеносные сосуды в ногтевом ложе и различить различные слои кожи.

«С помощью фазово-контрастной КТ древние мягкие ткани можно визуализировать так, как мы никогда раньше не видели», – сказал Ромелл.

Полученные данные указывают на роль фазово-контрастной КТ в качестве дополнения или альтернативы инвазивным методам, используемым в палеопатологии мягких тканей, которые требуют экстракции и химической обработки ткани. Из-за своей потенциально разрушительной природы эти методы нежелательны или неприемлемы для анализа многих старых и хрупких образцов.

«Подобно тому, как обычная КТ стала стандартной процедурой при исследовании мумий и других древних останков, мы видим фазово-контрастную КТ как естественное дополнение к существующим методам», – сказал Ромелл. «Мы надеемся, что фазово-контрастная КТ найдет свой путь для медицинских исследователей и археологов, которые долго боролись за извлечение информации из мягких тканей, и что широкое использование фазово-контрастного метода приведет к новым открытиям в области палеопатологии».

 

По материалам eurekalert.org