Paleoradiology (древняя радиологии) является изучение археологических остатков путем использования рентгенологических методов, таких как рентген, КТ (компьютерная томография) и микро-КТ сканирование. Он преимущественно используется археологами и антропологами для изучения мумифицированных останков из-за его неинвазивного характера. Палеорадиологи могут обнаружить посмертные повреждения тела или любые захороненные вместе с ними артефакты, сохранив при этом останки нетронутыми. Радиологические изображения также могут предоставить доказательства жизни человека, например его возраст и причину смерти. Первое зарегистрированное использование палеорадиологии (хотя и не под этим названием) было в 1896 году, всего через год после того, как была впервые произведена рентгенограмма Рентгена. Хотя этот метод осмотра древних останков выгоден из-за его неинвазивного метода, многим радиологам не хватает опыта в археологии, и очень немногие радиологи могут идентифицировать древние болезни, которые могут присутствовать.
КТ-сканирование чаще всего используется в палеорадиологических исследованиях, потому что они могут создавать изображения мягких тканей, органов и полостей тела мумифицированных останков без проведения инвазивной и повреждающей аутопсии. Это позволяет археологам и антропологам развернуть останки в цифровом виде и раскрыть то, что они содержат. КТ-сканеры создают эти изображения, делая несколько рентгенографических плоскостей (или разрезов) тела под разными углами, которые фиксируют слои различных структур в останках. Это отличается от типичных рентгеновских снимков (рентгеновских снимков), когда все структурные слои документируются на одном изображении, что может создавать тени и, следовательно, ограничивать их точность.
При компьютерной томографии используется несколько основных методов просмотра.
После того, как были получены эти различные виды останков, можно создать трехмерную реконструкцию тела. Это привлекает внимание к деталям, которые могли быть упущены при осевом воображении. Для создания вращающихся трехмерных изображений используется алгоритм манипуляции. В палеорадиологии трехмерные изображения позволяют лучше понять сами останки. Например, в 2002 году исследование девяти египетских мумий показало, что с помощью трехмерных реконструкций они смогли увидеть сохранение мягких тканей, таких как пенис на одном мужском теле и заплетенные волосы на женских останках. 3D-моделирование также показало несоответствия между останками, поскольку у некоторых были удалены внутренние органы, а у других - нет.
Из-за их способности снимать несколько плоскостей останков, компьютерная томография может виртуально «пролетать» через тело, чтобы оценить внутренний состав и полости. Эти методы обычно используются для диагностического сканирования, такого как колоноскопия и бронхоскопия, и тот же метод применяется к древним останкам. Это позволяет исследователям просматривать останки сверху вниз в цифровом виде, как если бы они смотрели короткое видео изнутри тела. Методика представляет наблюдаемые данные из полых полостей в области груди и живота. Он может продемонстрировать наличие внутренних органов или, в случае египетских мумий, льняную упаковку для сохранения формы тела останков.
Микро-КТ - это специализированная форма компьютерной томографии, используемая для создания изображений с пикселями в микрометрах. Эти изображения часто используются для исследования плотности костной ткани и позволяют получить более детальные изображения костных структур. Этот радиологический метод часто используется для исследования зубов от мумифицированных останков.
Рентгенограммы, или рентгеновские лучи, использовались для изучения и наблюдения древних останков с момента их изобретения Вильгельмом Рентгеном в 1895 году. Эта ранняя форма рентгеновского излучения, иногда известная как рентгенограмма, сразу же использовалась физиками, антропологами, анатомами и археологами в качестве показано ниже.
КТ-сканирование является наиболее распространенным радиологическим методом, используемым в современной археологии из-за их способности предоставлять более подробную информацию о древних останках (таких как мягкие ткани и кровеносные сосуды) и создавать трехмерные изображения, делая слои изображений под разными углами. Археологи могут собирать такие данные, как возраст, пол, причина смерти, социально-экономический статус, мумификация и методы захоронения, анализируя изображения компьютерной томографии. Изображения также могут показать, были ли останки подвержены древним заболеваниям или посмертным повреждениям. Хотя методы палеорадиологии используются в отношении сохранившихся останков, таких как тела европейских болот и замерзшие тела из Высоких Анд, они чаще документируются при анализе египетских мумифицированных останков.
Компьютерная томография используется в египтологии, чтобы получить представление о мумифицированных телах без риска повреждения целостности останков. Недавнее исследование девяти египетских останков Хоффманом обнаружило новую информацию о практике мумификации египтян. Типичный процесс мумификации, описанный Геродотом, включает удаление четырех основных внутренних органов (печень, кишечник, легкие и желудок) и размещение их в четырех канопах. Сердце удаляется, забальзамируется и помещается обратно в тело, поскольку это важная особенность путешествия в загробную жизнь Египта. Однако Хоффман обнаружил, что это было не для всех мумий. Путем анализа 3D-изображений, полученных с помощью компьютерной томографии, техники «пролета» и комбинации аксиальных и коронарных изображений было обнаружено, что у четырех останков не были удалены внутренние органы, а у еще четырех не удалось идентифицировать сердце.. Хоффман предполагает, что это может быть связано с социально-экономическими различиями между мумиями в то время, когда они были живы. Компьютерная томография использовалась в исследовании Хоффмана, чтобы потенциально идентифицировать в одном из останков Рамсеса I, фараона времен Нового царства в Египте. Было обнаружено, что практики мумификации этого конкретного тела совпадали с методами, которые обычно использовались в период Нового Царства, поскольку на изображениях было показано свернутое полотно, помещенное внутрь тела, чтобы сохранить его форму. Руки мумии также находились на груди как символ благородства.
Визуализация, сделанная Rethy Chhem в 2004 году, позволила исправить диагноз Рамсеса II на основании рентгеновских снимков, сделанных в 1976 году. Неправильный диагноз - анкилозирующий спондилит, форма артрита. Однако Чхем заметил, что на самом деле у фараона был диффузный идиопатический гиперостоз скелета, кальциноз суставов, из-за которого связки прикреплялись к позвоночнику. КТ-изображения дали более четкое и детальное изображение позвоночника по сравнению с ранними рентгеновскими снимками. Это позволило исследователям лучше понять болезни, обнаруженные в древних останках, и поставить более точный диагноз.
Недавняя компьютерная томография Тутанхамона в 2006 году предоставила доказательства против «теории убийства». Депрессивный перелом, отмеченный на черепе на рентгеновских снимках, сделанных 30 лет назад, был признан скорее посмертным, чем причиной смерти. Отверстие в голове было создано для продолжения процесса бальзамирования мумификации. Это компьютерное исследование также смогло подтвердить, что Тутанхамон скончался девятнадцатилетним возрастом, и опровергнуть идею о том, что молодой фараон страдал сколиозом ; Скорее всего, изгиб позвоночника был вызван дополнительным посмертным повреждением тела.
Хотя информация и свидетельства, собранные с помощью радиологических изображений древних останков, были в значительной степени полезны для областей археологии и антропологии, не всю информацию можно считать точной из-за отсутствия радиологов, специализирующихся на палеопатологии. Вместо того, чтобы получить наиболее полную информацию из КТ или рентгеновских снимков команда должна встретиться, чтобы обсудить результаты (например, для скелетного исследования останков, хирурга - ортопеда, костного патологоанатом и опорно - двигательный аппарат радиолог будет отвечать). Еще один недостаток этого метода - низкое контрастное разрешение. Исследователь может быть не в состоянии определить разницу между мягкими тканями и артефактами, оставшимися после процесса бальзамирования. Из-за разложенного состояния некоторых мумифицированных останков также может быть трудно различить внутренние органы из-за усадки и недостаточной сохранности. Посмертные травмы и повреждения тела также могут препятствовать возможности радиологического сканирования предоставить исследователям точную информацию. Например, в замороженных останках могут возникнуть трудности с определением того, указывает ли КТ на то, что в теле есть надутая воздухом легочная ткань, или есть ли в легких замороженная жидкость.
Палеорадиология информативна в своей способности помочь в определении возраста смерти останков, однако это не всегда полностью точная или доступная информация. В выборке болотных тел 35% не могли быть идентифицированы с какой-либо возрастной группой, а 30% не могли быть определены по полу. Радиологическое исследование ледяного человека позволило оценить возраст смерти лишь в 40–50 лет. Чтобы установить более точные временные рамки, тело должно быть подвергнуто вскрытию или аналогичной физической оценке, которая нанесет необратимый ущерб останкам.
Еще одним недостатком палеорадиологии является сложность транспортировки оборудования или артефакта / останков в места, где можно сделать снимки. Например, в 2005 году мумия Тутанхамона была сфотографирована с помощью компьютерного томографа, который нужно было доставить из Каирского музея в гробницу KV62 в Долине царей. Это произошло из-за хрупкого состояния останков, которые невозможно было удалить из гробницы с контролируемым климатом. В этом исследовании финансирование было получено за счет пятилетнего гранта Верховного совета древностей, которому помогли пожертвования компьютерного томографа Siemens от Национального географического общества, однако, как правило, финансирование исследований может быть проблематичным, поскольку оборудование стоит дорого и может не быть достаточного интереса для того, чтобы делать пожертвования.