慎入:为 1900 年前木乃伊「体检」的真实画面

2015-11-16 09:15 来源:丁香园 作者:
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公元 79 年,意大利维苏威火山(Mount Vesuvius)喷发,罗马庞贝古城被维苏威火山猛烈喷发的火山岩浆吞没。迄今已经 1900 多年。现在,庞贝古城已被列入联合国教科文组织世界遗产名单中,每年吸引 250 万游客来访。考古专家们正准备在名为「庞贝与欧洲」的展览中展示这些珍贵遗体。

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但遇难者木乃伊化石都是 19 世纪中叶时期的,意味着有些已经退化需要修复,在修复过程中,如何保证不损坏原有木乃伊的组织及内部结构成为一大难点,同时还要尽可能的还原出 1900 年以前遇难者被埋葬前一瞬间的痛苦表情、发型以及衣着等真实细节的历史画面。考古学家们尝试对庞贝遇难者遗骸进行了 CT 扫描,希望利用现代化精准医学影像技术精确的显示出他们的骨骼、面容等细节。

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然而,并非所有 CT 设备均能胜任此重任。首先,由岩浆凝结形成的岩石,使得木乃伊尸体的成分变得十分复杂,尤其对骨骼、肌肉等都已经高度岩石化的组织,其与岩石本身的密度很难辨别,需要分辨率十分精准的 CT 设备才能准确再现木乃伊的内部组织结构。

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其次,岩浆对遇难者的损毁十分严重,并且经过了上千年的演变,表面特征已经无法识别,需要具备对细小组织结构表面的三维重现能力十分强大的特殊性能,才能精准再现细微的结构。

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最后,进行 CT 扫描的目的是为了修复木乃伊,稍有不慎就可能对其造成无法挽回的损坏,因此,对于哪怕最细小的裂缝、岩石和人体组织间的融合程度和稳定性等等,都需要在修复前做出风险评估,才能最大限度保证修复工作的成功。这就需要在具有超高解析度的 CT 图像下才能完成。

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经过反复实验,最终,正是在飞利浦 MX16EVO2 智者 CT 精准的影像帮助下,出色完成了 86 具木乃伊的 CT 扫描,并且在整个修复过程中没有任何一具人类遗骸被损坏。

为何只有 PHILIPS MX16EVO2 CT 可以满足以上三个苛刻的要求,具有如此精准的成像能力呢?

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MX16EVO2-VR 容积重建,精细显示木乃伊「肌肉、皮肤 」等组织结构

首先依靠于 MX16EVO2 拥有业界最高的密度分辨率—2 mm@0.3% 的低对比度分辨能力。CT 影像在空间分辨率方面已经表现的很好了,而对于现有 CT,难点在于如何区分低密度病灶,PHILIPS MX16EVO2 具备行业标杆的超高低密度分辨率,可以精确的显示软组织影像。

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左图显示的是一名遇难者的脊柱、肋骨以及骨盆清晰的 MPR 影像,右图则标注出另一名遇难者的盆骨和股骨的 VR 影像,利用彩色编码技术标记不同的骨骼组织,更加容易辨认。

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其次,主要依靠 MX16EVO2 智者 CT 独有的「多纬度识别成像」技术。 「多纬度识别成像」技术究竟是怎样神奇的技术呢?实际体模测量结果:

体模内部圆形深度由最小的 0.05 mm 递增至 1 mm。对于常规 CT 的来说,现有探测器宽度最小也要 0.5 mm,因此,对于小于 0.5 mm 的病灶几乎难以区分。而应用于「多纬度识别成像」技术,我们可以清晰的看到体模上。最浅仅为 0.05 mm(绿色箭头所示)的圆形刻度图像,相当于在 1 厘米范围内可分辨 100 线对,等效于 100lp/cm 的三维空间分辨率。

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接下来,我们用树叶做为「被检者」进行扫描,我们可以清晰的看到树叶的表皮、叶肉和叶脉的影像结构。最后我们用手进行扫描,依靠「多纬度识别成像」技术后,可以清晰的显示掌纹甚至是指纹。图像质量永远是影像设备追求的第一目标,而只有这样的精准影像,才可以为医生诊断疾病提供足够的信息以明确诊断。

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上图中可以清晰地看到一个 4 岁左右的小男孩面部表情无比恐慌,双唇紧闭微凸,处于惊恐状态

最后,就要归功于飞利浦独有的 1024 超高分辨率成像技术了。常规 CT 只有 512X512 矩阵的像素的图像解析能力,而 MX16EVO2 能够高达到 1024X1024 矩阵的图像解析能力,这也是当今 CT 所能达到的图像解析能力的极限。对于识别细小结构,判断最为微小的裂缝、岩浆和人体组织间的融合程度和稳定性等等,对于修复前的风险评估,起到了至关重要的作用。

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「你们可以看到这名遇难者的嘴里还有牙齿,利用 1024 超高分辨率成像技术,甚至连蛀牙都可以观察到,这能让我们非常精准的了解木乃伊的内部结构,保证我们的修复工作顺利进行」,庞贝古城遗址实验室主管斯蒂法诺·凡纳克尔(Stefano Vanacore)兴奋的说到。

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「通过使用 MX16 EVO2 CT 进行扫描,可以在不受木乃伊表面岩石成分的影响下,清晰获取遇难者遗骸详细 3D 模型,我们可以更精确的研究遇难者遗骸。 」

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编辑: 喻信花

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