埃及科學家使用CT掃描和3D打印技術揭示“金童”木乃伊背后的秘密

導讀：在古埃及，對逝者遺體的處理是一件非常神圣和莊重的事情，古人認為通過這樣一道流程可以讓死者進入來世。具體來講，是防腐師通過對死者進行木乃伊化處理，以保護尸體免受腐爛或遭遇動物破壞。盡管隨著時間的推移發(fā)現(xiàn)了越來越多的木乃伊，但調查這些人工制品具有挑戰(zhàn)性，因為如果動作不當，木乃伊可能會被摧毀。

2023年2月4日，南極熊獲悉，來自開羅大學放射學系和開羅埃及博物館的研究人員使用 CT 掃描技術來研究 1916 年在上埃及發(fā)現(xiàn)的一具木乃伊，還通過3D 打印技術復制出在考古現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的護身符。

相關研究以題為“Scanning and three-dimensional-printingusing computed tomography of the “Golden Boy” mummy/“金童”木乃伊的計算機斷層掃描和三維打印”的論文被發(fā)表在《Frontiers in Medicine》期刊上。

論文鏈接：https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmed.2022.1028377/full

增材制造技術已經(jīng)被證明可以應用于考古學。但在這種情況下，開羅的研究人員解釋說，只有在進行 CT 掃描后，他們才發(fā)現(xiàn)真正特別的地方。掃描結果顯示，木乃伊內部和包裹物之間共有 49個護身符，排列成三列。這些護身符有 21 種不同的形狀，包括Udjat、圣甲蟲、Ajet、Djed-pillar、Tyt、Placenta、Double-Plume和 Right-angle。CT 密度顯示 30 個 (61%) 護身符是金屬（可能是金），其他護身符由彩陶、石頭或燒制粘土制成。因隨葬30枚金符而得名的“金童”進一步提供了有關當時生活狀況的信息，而這些信息的獲得是得益于 3D 掃描和打印的手段。

△左：最外層繃帶的掃描；右圖：掃描顯示交叉的雙臂和護身符。

使用 3D 打印研究“金童”的過程

古埃及木乃伊為我們提供了更多了解古代人類健康、信仰和技能的機會。過去，為了研究，木乃伊被打開并進行破壞性解剖。隨著技術的不斷發(fā)展，科學家在調查木乃伊和不摧毀它之間找到一個理想的折衷方案，并鼓勵使用侵入性較小的方法。放射學是一種非侵入性方法，自 1895 年發(fā)現(xiàn) X 射線后不久就被用于木乃伊研究。X 射線可以區(qū)分與木乃伊相關的不同密度，例如骨頭、致密的防腐材料、珠寶和護身符。

計算機斷層掃描 (CT) 代表了放射學的重大進步，它可以組合數(shù)百個身體薄切片（切片）的投影來創(chuàng)建完整的身體三維模型，而不是使用單個圖像，而獲取的CT 數(shù)據(jù)又可以作為3D 打印所需物體的三維模型的建模參考。

研究人員在發(fā)表的論文中表示，他們在木乃伊身上發(fā)現(xiàn)的最大的護身符是位于胸腔內的心臟圣甲蟲，隨后采用3D 打印對其進行觸覺和視覺研究。在成功掃描選定的物體后，他們將其轉換為可打印格式。由于這只心臟圣甲蟲位于木乃伊的胸腔內，死亡時可能只有 14 到 15 歲，研究人員表示古埃及人非常重視他們的孩子。研究團隊在研究過程中同樣遇到了問題：由于護身符的 3D 文件在 2D X 光片上重疊，導致數(shù)據(jù)丟失。

研究人員使用這些工具在軟件中操作 STL 文件，以獲得護身符的表面外殼。根據(jù)研究團隊的說法，最終使用市售的 3D 打印機 3D 打印了護身符。具體來說，它是基于熔融沉積建模(FDM) 工藝的 Dremel 3D40 Ideal Builder。本案例中使用的材料是白色ABS塑料材料，隨后根據(jù) CT 數(shù)據(jù)以0.1 毫米的層厚進行 3D 打印。3D 打印后的結果是一個令人印象深刻的圓盤形護身符。就連護身符上刻的字都清晰可見，研究人員甚至可以解讀出來。假設這些是旨在保護心臟的儀式銘文。

△護身符是使用 ABS 3D 打印的

開羅大學放射學系和開羅埃及博物館的研究人員在結束他們的研究時補充道：“我們預計這項研究將提供有關木乃伊的信息，有助于保護和促進博物館展覽中的木乃伊展示空間�！�