Применение рентгенодиагностики в антропологических исследованиях

Всего через несколько лет после открытия рентгеновского излучения, рентген был впервые использован в палеоантропологии для исследования останков крапинских неандертальцев.

В настоящее время рентген достаточно широко используется в различных антропологических исследованиях. В палеопатологии применяют не только обычный рентген, но и так называемую микрофокусную рентгенографию. Она позволяет сразу получить увеличенное изображение, что часто необходимо при изучении мелких деталей, например зубов или суставов пальцев. Таким образом были исследованы фаланги пальцев ног неандертальца из Киик-Кобы, в результате чего были обнаружены светлые поперечные линии - линии задержки роста, которые, вероятно, означали, что в юном возрасте неандертальцу приходилось голодать. Также был найден намек на перелом фаланги стопы и следы воспалительного процесса на костной ткани, что может свидетельствовать об осложненной травме, инфекции или об обморожении (Бужилова, 2011).

Рентген также широко используется как дополнительный анализ в одонтологических работах (Бужилова А.П., 2012, 2013; Воронцова Е.Л., 2014).

Очень широки возможности использования рентгена при исследованиях живых людей. Например, для определения компонентов тела возможна замена антропометрических измерений анализом рентгенограмм, как это было сделано Дж. Тэннером по рентгенограммам плеча, бедра и голени 166 молодых женщин и 125 молодых мужчин (Harrison J. et al, 1992).

Были проведены исследования по сравнению характеристик трубчатых костей кисти, полученных при измерении нативных костей и их рентгенографических изображений (Гончарова Н.Н. и др, 2015). Было обнаружено, что планиметрические и остеометрические характеристики костей кисти высоко скоррелированы между собой и применение размерных характеристик костей кисти, полученных на рентгенограмме, в регрессионных моделях, разработанных для нативных костей, может приводить к погрешностям определения больших размеров тела. Наименьшую коррелированность размеров рентгенограмм и нативных костей обнаруживают широтные характеристики метакарпальных костей, что может объясняться их сложной конфигурацией. Для получения правильных размерных характеристик метакарпальных костей при рентгенографировании, они должны быть закреплены в анатомическом положении.

Рентген широко используется при определении биологического возраста. "Костный” или "скелетный” возраст — один из критериев биологического возраста человека. У детей он обычно определяется по степени оссификации костей. Определение костного возраста имеет большое диагностическое значение в первую очередь в эндокринологии при определении патологий роста у детей и подростков, некоторых хромосомных заболеваний, нарушений половой дифференцировки и т.д.

Для определения костного возраста обычно используют рентген кисти руки: степень окостенения, размеры и соотношение скелета кисти дают достаточно полную информацию о развитии всего организма, а также позволяют уменьшить лучевую нагрузку на испытуемого. В зависимости от пола и возраста разные части костей запястья и кистей рук увеличиваются в размерах и окостеневают в разные периоды времени. Для определения костного возраста обычно используется одна из 2х методик: методика Таннера-Уайтхауса или методика Штуковского.

Для определения костного возраста взрослых людей (после 35 лет) можно использовать метод О.М.Павловского, который основан на анализе инволютивных процессов: появления анностозов, разрастания диафизов, появление “шипиков” на эпифизах и т.д.

Рентгенография также может использоваться для определения наличия в организме различных металлов и изотопов. В исследовании Д.Ю.Зориной (Зорина и др., 2012) методом нейтронного активационного анализа проведено определение содержания в волосах короткоживущих изотопов у детей-алтайцев. Достоверно более высокое содержание натрия, алюминия и хлора отмечается в волосах мальчиков по сравнению с девочками. Концентрации магния и кальция достоверно выше у девочек. Концентрации йода, меди, марганца и серы в волосах мальчиков и девочек близки между собой, различия между полами не достоверны. Показано, что повышенное содержание кальция и магния в волосах наблюдается у детей, проживающих в селах с высокой жесткостью и минерализацией питьевых вод. Концентрация йода в волосах детей обследованной группы понижена, особенно в пубертатный период.

В настоящее время научно-исследовательский институт и музей антропологии им. Д.Н.Анучина оборудован комплексом рентгеноструктурного и гистологического анализа (ПР204_ANTGRH). В состав микрофокусного рентгеновского аппарата для стационарных исследований входят:

• Рентгенографическая установка ПАРДУС-02;

• Камера для проведения рентгенографических работ к установке;

• Лазерный считыватель Digora РСТ;

• Экраны с фотостимулируемым люминофором.

Список литературы

1. Batsevich V., Mansurov F., Yasina O. Territorial variations of the maturation rates of hand and wrist bones of children and adolescents. Вестник Московского университета. Серия 23: Антропология. n. 3, pp. 49-50, 2014.

2. Evteev A., Cardini A.L., Morozova I., O'Higgins P. Extreme climate, rather than population history, explains mid-facial morphology of northern asians. American Journal of Physical Anthropology. vol. 153, n. 3, pp. 449-462, 2014.

3. Guatelli-Steinberg D., Buzhilova Alexandra, Trinkaus E. Developmental Stress and Survival among the Mid Upper Paleolithic Sunghir Children: Dental Enamel Hypoplasias of Sunghir 2 and 3. International Journal of Osteoarchaeology. n. 23, pp. 421-431, 2013.

4. Harrison G.A., Tanner J.M., Pilbeam D.R., Baker P.T., 1992, Human Bilology // (3-d edition). Oxford, page 418

5. http://goo.gl/y0ou2C

6. Бацевич В.А., Мансуров Ф.Г., Ясина О.В., Данилкович Н.М. Экологические вариации темпов созревания костей кисти у детей и подростков. Вестник Московского университета. Серия 23: Антропология. н. 4, с. 62- 73, 2014.

7. Березина Н.Я., Бужилова А.П. Анализ травматических повреждений черепа по материалам некоторых раннесредневековых могильников восточной Европы. Вестник Московского университета. Серия 23: Антропология. н. 2, с. 4-23, 2015.

8. Березина Н.Я. Анализ трубчатых костей методом микрофокусной рентгенографии (по материалам мужской выборки средневековой группы Мамисондон). Антропология в Московском университете: к юбилею МГУ: Сборник научных статей. [Электронный ресурс] / отв. ред. А.П. Бужилова. 2015.

9. Основы рентгенодиагностической техники // Под ред. Н. Н. Блинова — М.: Медицина, 2002. — 392

10. Бужилова А.П., 2011, Палеопатология // Журнал «Химия и жизнь», №5, с.14-19

11. Бужилова А.П., Васильев А.Ю., Петровская В.В., Зорина И.С., Перова Н.Г., Березина Н.Я., Харитонов В.М., Васильев Ю.А. Анализ биологического возраста по черепу ребенка эпохи каменного века с помощью конусно- лучевой компьютерной томографии. Медицинская визуализация, том 5, н. 5, с. 118-123, 2014.

12. Бужилова А.П., Потрахов Н.Н., Потрахов Е.Н., Грязнов А.Ю. Анализ маркеров стресса методом микрофокусной рентгенографии (по антропологическим материалам эпох каменного века. Биотехносфера, том 2, н. 26, с. 46-51, 2013.

13. Бужилова А.П. Плейстоценовые находки молочных зубов человека из Денисовой пещеры (Горный Алтай). Краткие сообщения Института археологии. н. 227, с. 198-204, 2012.

14. Васильев А.Ю., Бужилова А.П., Егорова Е.А., Макарова Д.В., Березина Н.Я., Зорина И.С., Хартанович В.И. Конусно-лучевая компьютерная томография в палеоантропологии. Вестник рентгенологии и радиологии. н. 5, с. 49-53, 2014.

15. Вильгельм Рентген // Лауреаты Нобелевской премии: Энциклопедия / Пер. с англ. — М.: Прогресс, 1992.

16. Гончарова Н.Н., Синева И.М., Дубова Н.А., Березина Н.Я. Размеры трубчатых костей кисти: сравнение остеометрических и планиметрических данных. Актуальные вопросы антропологии, том 10, с. 364-378, 2015.

17. Зорина Д.Ю., Козырева М.С., Горяйнова З.И., Дмитриев А.Ю., Бацевич В.А., Фронтасьева М.В.. Нейтронный активационный анализ волос детей Онгудайского района Республики Алтай. Препринт ОИЯИ. том 110, с. 1- 18, 2012.

18. Линденбратен Л.Д., Королюк И.П. Медицинская радиология (основы лучевой диагностики и лучевой терапии). — 2-е переработанное и дополненное. — Москва: Медицина, 2000. — С. 77-79. — 672 с.

19. Макарова Д.В., Егорова Е.А., Горлычева Е.Г., Блинов Н.Н., Васильев А.Ю., Бужилова А.П.. Возможности современных методов лучевой диагностики в экспертной оценке антропологического материала. Современные технологии в медицине. том 6, н. 1, с. 34-42, 2014.

20. Прудникова А.С., Бацевич В.А.. Характеристика флуктуирующей асимметрии рентгеноостеометрических показателей пястных костей кисти у чувашей в двух поколениях. Вестник Московского университета. Серия 23: Антропология. н. 4, с. 129-135, 2012.

21. Храмов Ю. А. Рентген Вильгельм Конрад (Röntgen Wilhelm Conrad) // Физики: Биографический справочник / Под ред. А. И. Ахиезера. — Изд. 2-е, испр. и дополн. —М.: Наука, 1983. — С. 232. — 400 с.