Un equipo de investigadores suecos, haciendo uso de la Tomografía Computarizada (TC), ha obtenido imágenes del tejido blando de la mano de una momia del antiguo Egipto hasta un nivel microscópico, según un reciente estudio publicado en la revista Radiology.
La obtención no destructiva de imágenes de momias de seres humanos y animales mediante rayos X y TC ha sido una auténtica bendición para los campos de la arqueología y la paleopatología, además de para el estudio de antiguas enfermedades. Los estudios realizados mediante la obtención de estas imágenes han contribuido a un mejor conocimiento de la vida y la muerte en épocas antiguas, y tienen el potencial de permitirnos comprender mejor las enfermedades modernas.
Tanto los rayos X como la TC convencional aprovechan el hecho de que los materiales absorben diferentes cantidades de rayos X. Este fenómeno, conocido como contraste de absorción, crea diferentes grados de contraste dentro de una misma imagen.
“Para el estudio del hueso y otros materiales duros y densos, el contraste de absorción funciona bien, pero para los tejidos blandos el contraste de absorción es demasiado bajo como para proporcionar información detallada” comentaba Jenny Romell, investigadora del KTH Real Instituto de Tecnología/Centro Universitario de AlbaNova con sede en Estocolmo, Suecia, añadiendo a continuación que “Es por ello por lo que en su lugar proponemos la toma de imágenes por contraste de fase basada en la propagación.”
Esta imagen nos muestra cómo se realizó la Tomografía Computarizada por contraste de fase basada en la propagación a la antigua mano momificada. En el esquema del experimento podemos observar el microfoco que emite los rayos X, la muestra en rotación y el detector de rayos X.
La obtención de imágenes basada en la propagación mejora el contraste de las imágenes obtenidas mediante rayos X, al detectar tanto la absorción como el desplazamiento de fase que se producen cuando los rayos X atraviesan una muestra. El efecto de fase con los rayos X es similar a cómo un rayo de luz cambia de dirección cuando pasa a través de una lente. Capturar la absorción y el desplazamiento de fase proporciona un mayor contraste para los tejidos blandos.
“Existe el riesgo de perder los rastros de enfermedades que sólo se conservan dentro de los tejidos blandos si sólo se utiliza la toma de imágenes por contraste de absorción,” señalaba Romell, añadiendo a continuación que “Con la toma de imágenes por contraste de fase, sin embargo, pueden obtenerse imágenes de estructuras de tejido blando hasta una resolución celular, lo que abre la oportunidad de realizar un análisis detallado de los tejidos blandos.”
Romell y sus colegas evaluaron la Tomografía Computarizada por contraste de fase tomando imágenes de una mano derecha humana momificada del antiguo Egipto. La mano, hoy en la colección del Museo de Antigüedades del Mediterráneo y el Próximo Oriente, llegaron a Suecia a finales del siglo XIX junto con otras partes del cuerpo momificado y un fragmento del cartonaje (una caja de papel maché) de la momia. El cartonaje perteneció a un hombre egipcio y ha sido datado en torno al 400 a. C. Los científicos analizaron la mano por entero y llevaron a cabo un escáner detallado de la punta del dedo medio.
Izquierda: Fotografía de la toma de imágenes por contraste tal y como se veía desde el detector: fuente de rayos X con ventana de salida (A), blindaje anti-radiación alrededor de la fuente y el conjunto del experimento (B), muestra colocada en un cilindro de plástico aislado con espuma plástica (C), base para la rotación de la muestra (D), y cámara de rayos X (E). Derecha: Regiones para realizar las diferentes tomografías. Para la toma de imágenes de la mano se realizaron un total de nueve escáneres tomográficos. Aquí se muestra el campo de visión de cada uno de los escáneres. Antes de la reconstrucción tomográfica, las regiones izquierdas del cuarto y el quinto escáner empezando por abajo estaban unidas a sus respectivas regiones derechas. La escala está en centímetros. Crédito: Sociedad Radiológica de Norteamérica
La resolución estimada de las imágenes definitivas estaba entre 6 y 9 micrómetros, poco más que el ancho de un glóbulo rojo humano. Los investigadores fueron capaces de observar los restos de las células adiposas, los vasos sanguíneos y los nervios; pudieron incluso detectar los vasos sanguíneos del lecho ungueal (donde se asienta la uña) y distinguir las diferentes capas de piel.
Esta imagen nos muestra la punta del dedo de la mano momificada. Sección axial a través de la falange distal del dedo medio. Las flechas indican: hueso (A) con trabéculas (B), lecho ungueal (C), uña (D), médula ósea (E), vasos sanguíneos y/o nervios (F), epidermis (G), dermis (H), hipodermis (I) y periostio (J). Crédito: Sociedad Radiológica de Norteamérica
“Con la TC de contraste de fase pueden obtenerse imágenes de antiguos tejidos blandos de una forma que nunca habíamos visto antes,” observaba Romell.
Los resultados obtenidos apuntan a una posible función para la TC de contraste de fase como complemento o alternativa a los métodos invasivos utilizados en paleopatología de tejidos blandos, métodos que requieren de la extracción y el procesamiento químico del tejido. Debido a su naturaleza potencialmente destructiva, estos métodos son poco aconsejables o incluso inaceptables para el análisis de muchos antiguos y frágiles especímenes.
“Al igual que la TC convencional se ha convertido en un procedimiento estándar en la investigación de momias y otros antiguos restos, vemos la TC de contraste de fase como un complemento natural a los métodos existentes. Esperamos que la TC de contraste de fase llegue a los investigadores médicos y arqueólogos que han luchado tanto tiempo por recuperar información de los tejidos blandos, y que una generalización del método de contraste de fase conduzca a nuevos descubrimientos en el campo de la paleopatología,” apostilló Romell.
Imagen de portada: Fotografía de la mano humana momificada de un hombre del antiguo Egipto recientemente escaneada en Suecia. A la izquierda la palma, a la derecha el dorso. Fuente: Sociedad Radiológica de Norteamérica / Radiology
El artículo ‘CT technique expands possibilities of imaging ancient remains’ fue publicado originalmente en Science Daily.
Fuente: Sociedad Radiológica de Norteamérica. "CT technique expands possibilities of imaging ancient remains." ScienceDaily. ScienceDaily, 25 de septiembre del 2018. www.sciencedaily.com/releases/2018/09/180925105834.htm
Referencias:
Jenny Romell, William Vågberg, Mikael Romell, Sofia Häggman, Salima Ikram, Hans M. Hertz. Soft-Tissue Imaging in a Human Mummy: Propagation-based Phase-Contrast CT. Radiology, 2018; 180945 DOI: 10.1148/radiol.2018180945