Optimierung von neuen Bildgebungsmethoden zur Untersuchung der anatomischen und pathologischen Morphologie von antiken Mumien und Skeletten; Terahertz-Bildgebung und Spektroskopie und Magnetresonanztomographie

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr. Michael Bock; Professor Dr. Martin Koch; Dr. Ute Ariane Ludwig
• Fachliche Zuordnung: Medizinische Physik, Biomedizinische Technik ; Klassische, Provinzialrömische, Christliche und Islamische Archäologie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 277686684

Die Evolutionäre Medizin (EM) bildet eine Brücke zwischen Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft. Die Paleopathologie - eine Unterdisziplin der EM - beschäftigt sich mit der Häufigkeit, dem Wandel und den Ursachen diverser Krankheiten über historische Zeiträume, insbesondere über die letzten Jahrtausende. Die Untersuchung von antiken Mumien ist dabei von besonderer Bedeutung, da in ihnen nicht nur Knochen sondern auch Weichteile erhalten geblieben sind, was die Erforschung eines breiten Spektrums von Krankheiten erlaubt. Da es sich bei antiken Mumien um sehr seltene und wertvolle Objekte handelt, sollten vorrangig nicht-invasive Untersuchungsmethoden verwendet werden. Die Standardmethoden in der Bildgebung von historischen Mumien sowie Skelettmaterial sind heute das konventionelle Röntgen und die Computertomographie (CT). Die Darstellung von mumifiziertem Weichteilgewebe wie Gelenken, Muskeln oder Bandscheiben mit diesen röntgen-basierten Methoden ist jedoch unzureichend, so dass alternative bildgebende Methoden mitverbessertem Weichteilkontrast benötigt werden.Im vorliegenden Projekt werden neue bildgebende und spektroskopische Verfahren und Systeme zurUntersuchung von historischen Mumien und Skeletten basierend auf der Magnetresonanztomographie (MRT) und Terahertz (THz) entwickelt, um die herkömmliche Bildgebung zu ergänzen. Sowohl MRT als auch THz-Bildgebung und -Spektroskopie sind neue Bildgebungsmethoden im Bereich der Mumienforschung. Erste Untersuchungen der Antragssteller zeigen jedoch deutlich deren Potential, antike Relikte darzustellen. Das Ziel dieses Projektes ist die Weiterentwicklung von neuen MRT-Akquisitionsmethoden und Radiofrequenzspulen, umdie bisherigen Limitationen durch den schnellen Zerfall des MR-Signals von dehydriertem Mumiengewebe zu überwinden. Zudem soll eine mobile THz-Einheit entwickelt werden, die in Museen und an Ausgrabungsstätten zum Einsatz kommen kann. Dieser so gewonnene erste Überblick soll zur Entscheidung beitragen, ob weitere Untersuchungen mittels CT, MRT oder THz-Spektroskopie erforderlich sind. Das interdisziplinäre Wissenschaftlerteam wird dann die neuen Bildgebungsmethoden auf eine Serie von wohldefinierten Mumien anwenden, um eine Datenbank für die EM-Forschung anzulegen. Neben dem Einsatz in der EM sollen die entwickelten Methoden auch auf ihre klinische Anwendung überprüft werden; so könnten die neuen MRT-Sequenzen z.B. in der Bildgebung von Lungengewebe oder Knochen eingesetzt werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Frankreich, Schweiz
• Partnerorganisation: Schweizerischer Nationalfonds (SNF)
• Kooperationspartner: Dr. Bernd Fischer; Professor Dr. Frank Rühli