德国研究人员利用CT技术在一只霸王龙下颚化石中发现骨病 _德国

德国研究人员利用CT技术在一只霸王龙下颚化石中发现骨病

左侧牙床的含牙部分的CT重建。(A）常规CT图像的重建，在侧视图中显示了保存良好的解剖结构，如替换的牙齿。箭头所指的是第3-5个牙根水平的腹侧表面的病灶外植体--从组织表面伸出的异常生长。(B）基于DECT的钙物质图显示了均匀的矿物质分布，而（C）氟物质图显示在外植体中心和相邻牙根（箭头）有明显的矿物质堆积。
（）据cnBeta：根据今天在北美放射学会（RSNA）年会上公布的一项研究，德国的研究人员使用一种基于CT的非破坏性成像方法在一只霸王龙的下颚化石中发现了骨病。研究人员说，这种成像方法可以在古生物学中得到重要的应用，作为涉及破坏样本的化石评估方法的替代。
作为当今流行文化中一个熟悉的主题，霸王龙是一种巨大的肉食性恐龙，在数百万年前游荡在现在的美国西部。2010年，一位在蒙大拿州卡特县工作的商业古生物学家发现了迄今为止发现的最完整的霸王龙骨架之一。这具骨架化石可以追溯到大约6800万年前的白垩纪晚期。它被卖给了一位投资银行家，这位投资银行家在把它借给德国柏林自然博物馆之前，把它戏称为"特里斯坦-奥托" 。它是欧洲仅有的两具霸王龙原始骨架之一。
柏林夏里特大学医院的放射科医生查理-汉姆（Charlie Hamm）和他的同事最近有机会对特里斯坦-奥托的左下颚的一部分进行调查。以前的化石研究大多依赖于侵入性取样和分析，而哈姆博士和他的同事使用了一种非侵入性的方法，即临床CT扫描仪和一种叫做双能量计算机断层扫描（DECT）的技术。DECT在两个不同的能量水平上部署X射线，以提供单能量CT不可能提供的关于组织构成和疾病过程的信息。
"我们假设DECT有可能允许基于元素的定量非侵入性材料分解，从而帮助古生物学家描述独特的化石，我们需要调整CT扫描仪的管子电流和电压，以尽量减少伪影并提高图像质量。"Hamm博士说。CT技术使研究人员克服了扫描特里斯坦-奥托的下颚的一大部分，即左牙的困难。这块牙齿的高密度尤其具有挑战性，因为众所周知，CT成像质量在观察非常密集的物体时，会出现伪影，或者组织结构的错误描述。
在目视检查和CT成像时，左牙显示增厚，其表面有一个肿块，延伸到一颗牙齿的根部。DECT检测到该肿块中氟元素的大量积累，这一发现与骨密度下降的区域有关。肿块和氟元素的积累支持了肿瘤性骨髓炎的诊断，这是一种骨感染。
虽然这是一项概念验证研究，但无创的DECT成像提供了独特的化石物体的结构和分子信息，有可能解决古生物学中未满足的需求，避免了碎片化或破坏。DECT方法在其他古生物学应用中也有希望，例如年龄测定和从复制品中区分出真实的骨头。实验设计包括使用临床CT扫描仪，将允许进行广泛的应用。