Раскрыты тайны египетских мумий возрастом 2300 лет

В будапештском Университете Земмельвейса несколько египетских мумий, пролежавших десятилетия в музейных коллекциях, пропустили через томограф с фотон-считающим детектором. Это аппарат нового поколения, который обычно используется для обследования живых пациентов. Результаты уже опрокинули часть прежних представлений о том, что именно хранится в коллекции. Одну находку, которую раньше считали головой, а затем птичьей мумией, оказалось человеческой стопой.

Новый способ компьютерной томографии позволяет более детально изучать египетские мумии

Что нашли внутри египетских мумий в Будапеште

Экспонаты для исследования предоставил Музей истории медицины Земмельвейса, входящий в состав Венгерского национального музея. Коллекция включает две мумифицированные головы, две левые нижние конечности, сверток с мумифицированной стопой и кисть руки. Все это части тел, а не целые мумии — предположительно, останки когда-то принадлежали целым мумиям, но когда и почему их разделили, до сих пор неизвестно.

Ранее шесть образцов пытались датировать радиоуглеродным методом, но только три из шести дали пригодные результаты. По этим данным, самые древние останки датируются периодом между 401 и 259 годами до нашей эры, то есть им больше 2300 лет.

Уже первые результаты сканирования принесли конкретные находки. Снимки одной из нижних конечностей указывают на остеопороз — болезнь, при которой кости теряют плотность и становятся хрупкими. Прежние исследования с обычной томографией не позволяли поставить такой диагноз. Вторая нижняя конечность, как выяснилось, принадлежала молодому человеку, что тоже не удавалось определить раньше.

Будь в курсе новых событий по максимуму — подписывайся на наш канал в МАКС!

Как томограф изучает египетские мумии

Чтобы понять, почему новый сканер видит больше, стоит разобраться, чем он отличается от обычного. В классическом КТ-аппарате рентгеновское излучение сначала попадает на сцинтиллятор — материал, который превращает рентген в видимый свет. Затем свет преобразуется в электрический сигнал. Проблема в том, что при таком подходе регистрируется суммарная энергия множества фотонов сразу вместе с электронным шумом, и мелкие детали теряются — примерно как если бы вы пытались расслышать отдельные голоса в шумной толпе, записывая только общий уровень звука.

Фотон-считающий детектор работает принципиально иначе: он регистрирует каждый отдельный рентгеновский фотон и фиксирует его энергию. Полупроводниковый кристалл напрямую преобразует фотон в электрический сигнал, минуя стадию видимого света. Поскольку сигнал не подвержен послесвечению и затуханию, технология позволяет четко отделить полезную информацию от электронного шума.

На практике это дает сразу несколько преимуществ: более высокое пространственное разрешение, лучший контраст мягких тканей и меньшая доза облучения. В случае с будапештским сканером доза радиации почти вдвое ниже, чем у обычного КТ, а детали размером в несколько миллиметров становятся видимыми. Для мумий, где нужно различать кость, смолу, льняные слои и воздушные прослойки, это критически важно.

Первый фотон-считающий томограф для клинического использования был одобрен FDA в сентябре 2021 года. Университет Земмельвейса уже ввел в эксплуатацию три таких аппарата — и использует их не только для пациентов, но и для научных исследований.

Детальный КТ-снимок мумифицированной головы с видимыми зубами и черепными швами

Птичья мумия оказалась человеческой стопой

Одна из самых неожиданных находок связана со свертком бинтов, который музей получил без визуальных подсказок о содержимом. Когда находка поступила в коллекцию, ее сначала описали как человеческую голову, а позже переклассифицировали в птичью мумию. Однако еще предыдущее КТ-сканирование показало, что внутри находится стопа взрослого человека.

Новое поколение томографа пошло дальше. Теперь исследователи изучают текстильные фрагменты обертки, чтобы понять технику мумификации, возраст человека и возможные заболевания. Снимки четко показывают разные слои бинтов и их структурные особенности. Это важно, потому что техника бинтования менялась со временем и различалась в зависимости от социального статуса усопшего.

История со «стопой, которую принимали за голову» хорошо иллюстрирует, почему музейные коллекции стоит пересматривать с новыми инструментами. Когда объект веками описывали на глаз, ошибки накапливаются — и только неинвазивная визуализация позволяет их исправить, не повредив артефакт.

Читайте также: Сколько весит скелет человека и другие факты о костях?

Зубы, кости и 3D-реконструкция лиц древних египтян

Высокое разрешение новых снимков позволяет детально рассмотреть зубы и черепные швы двух мумифицированных голов. Черепные швы — это места соединения костей черепа, которые постепенно срастаются с возрастом. Чем точнее видны их контуры, тем точнее можно оценить возраст человека на момент смерти.

Эти данные могут помочь уточнить возрастные оценки и послужить основой для создания точных 3D-моделей, включая возможную реконструкцию лиц. Фактически, ученые приближаются к тому, чтобы взглянуть в лицо человеку, жившему в Египте во времена Птолемеев.

Отдельная задача — мумифицированная кисть руки, принадлежность которой до сих пор не установлена. По размеру и форме костей исследователи пытаются определить, была ли это рука ребенка или взрослого. С прежним оборудованием различить эти варианты не удавалось.

Исследователи анализируют трёхмерную модель костей на мониторе

Почему музейные мумии нужно исследовать повторно

Все, что описано выше, получено из объектов, которые хранятся в музейной коллекции с момента ее основания и в последние годы неоднократно обследовались разными методами, включая обычную компьютерную томографию, но технологические ограничения не позволяли получить достаточно подробную картину.

Это важный урок не только для египтологии. Тысячи музеев по всему миру хранят останки, которые были описаны и каталогизированы десятилетия или даже столетия назад. Современная визуализация позволяет выявить скрытые детали, не разрезая и не разворачивая ничего, а для музеев неинвазивное сканирование — способ защитить хрупкие останки и одновременно проверить старые описания.

Детальный анализ полученных изображений пока продолжается, и ряд предварительных выводов остаются именно предварительными, так что для окончательных диагнозов исследователям нужно сопоставить снимки со стандартами скелетной анатомии, данными о текстиле и прежними записями коллекции. Так что впереди еще немало работы.

Но уже сейчас понятно главное: технология, созданная для диагностики болезней живых людей, оказалась мощным инструментом для изучения людей, живших более двух тысяч лет назад. Тенденция использовать передовую медицинскую визуализацию для исследования древних останков набирает обороты — и будапештский проект показывает, что даже хорошо изученные коллекции могут преподнести сюрпризы, если посмотреть на них свежим взглядом и с правильным оборудованием.