先进的相差 X 射线成像揭示古代木乃伊的血管和神经
- 基于传播的新型相差成像可以详细捕捉古代遗迹的软组织。
- 它可生成 3D 高空间细胞和亚细胞分辨率。
- 该技术可以帮助更好地了解古代的生活方式、疾病和死亡。
X 射线照相术和计算机断层扫描 (CT) 是对动物和人类木乃伊进行无损分析最常用的技术。这些 X 射线方法依赖于吸收衬度，它们在古病理学和考古学等领域非常有用。
吸收对比度在检查骨骼和其他致密材料时效果很好，但在检查软组织时它无法提供足够的细节。这就是为什么瑞典 KTH 皇家理工学院的研究人员提出了基于传播的相差成像。
这种新方法能够对木乃伊和其他古代遗骸的软组织进行微观成像。该研究的主要目标是为检查古代软组织提供传统 CT 的有效替代方案。
在这项研究中，研究人员检查了地中海博物馆的埃及木乃伊人类右手。这只手属于男性，其历史可以追溯到公元前 400 年左右。
输出图像的分辨率
实验装置示意图|由研究人员提供
传统 CT 取决于样品中的 X 射线吸收，而基于传播的相衬 CT 检查 X 射线引起的相移。由于软组织中的相移比 X 射线吸收能量大近 3 个数量级，因此它可以输出优质的细节（在细胞分辨率下），使研究人员能够更好地区分不同类型的组织。
参考：放射学 | doi:10.1148/radiol.2018180945 | 北美放射学会
更具体地说，它产生 3D 高空间细胞和亚细胞分辨率，增强软组织的发现，并更容易区分健康组织和病理组织。
木乃伊手 CT 显示软组织（右）|由研究人员提供
现有的 2D 技术将观察能力限制在单一方向，存在错过特征的风险。另一方面，相差 CT 提供了搜索任意区域的重建图片或渲染为总体积的选项。这对于提取样本进行基因或生化检查非常有用。
最终图片的分辨率在 6 到 9 微米之间。因此，研究人员能够观察神经、血管和脂肪细胞的残留物。事实上，他们成功地检测到了甲床中的血管并区分了多个皮肤层。
下一步是什么？
该研究指出了传统 CT 相对于软组织古病理学中使用的旧技术的优势，后者需要严酷的组织提取和化学处理，这对古老、脆弱的标本有害。就像 CT 已成为研究古代遗迹的标准方法一样，研究人员相信基于传播的相差成像将很快取代现有方法。
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这项新技术将帮助考古学家从软组织中提取详细数据，更好地了解古代的生活方式、疾病和死亡。总体而言，它开辟了虚拟组织学的新可能性，进一步降低了对旧侵入性方法的要求。最终，这将在医学研究和古病理学领域带来有用的发现。
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