Wanneer CT de oudheid induikt: de gescande slachtoffers van de Vesuvius

Wanneer je aan de Vesuvius denkt, gaan je gedachten direct naar de stad Pompeï. Daar zijn allerlei goede redenen voor, maar vooral omdat we als mensen zo houden van verhalen vertellen. Het was, om het simpel te stellen, een stad die in de tijd was bevroren, geconserveerd onder meters vulkanische as en puimsteen na de vulkaanuitbarsting in 79 na Christus. En we waren lang gefascineerd door de onthullingen en het zeer heldere doorkijkje dat het ons gaf in een oude beschaving.

Maar Pompeï was niet het enige slachtoffer van de Vesuvius. Dicht in de buurt was een andere, kleinere stad: Herculaneum. In tegenstelling tot Pompeï, dat een bruisende metropool was, kon Herculaneum worden omschreven als een aangename badplaats voor welgestelde Romeinse families, vol luxueuze huizen. En toen de Vesuvius zijn slachtoffers maakte, werd deze regio niet verdronken in as zoals Pompeï, maar omgeven door golven verschroeiende vulkanische modder en gas, die langs de zijkanten van de vulkaan, onstuitbaar als lawine, in een verschrikkelijke storm van vuur en steen omlaag stortten. Alleen al door de intense hitte stierven duizenden mensen en de hele stad werd bedolven.

In de vele eeuwen die volgden, was het dit onderscheid tussen as en pyroclastisch materiaal, wat betekende dat Pompeï, en niet Herculaneum, tot de verbeelding sprak. As was eenvoudiger uit te graven en de grimmige ontdekking van holle ruimten in geharde as, de laatste posities van lichamen die al lang geleden waren ontbonden, hebben de tragedie menselijk gemaakt op een manier die generaties lang duurde.

Herculaneum was moeilijker uit te graven, maar archeologen en antropologen ontdekten dat er een complexe en fascinerende populatie was. Romeinse aristocraten, handelaars en ambachtslieden, waarvan velen sterke banden hadden met Egypte, Griekenland en het Midden-Oosten. Onlangs zijn in een onderzoeksproject 'Exploring the Secrets of Herculaneum: A Journey into Ancient Faces' twaalf schedels van slachtoffers geanalyseerd als onderdeel van een project om de etnische samenstelling van de bewoners van Herculaneum te reconstrueren.

De onderzoekers waren afkomstig van de faculteit Antropologie van de Italiaanse Gabriele D'Annunzio University of Chieti-Pescara, het Victorian Institute of Forensic Medicine, de Monash University in Melbourne, Australië en het Bioarcheology Laboratory van de University of Indianapolis in de VS. Ze maakten gebruik van de Aquilion Lightning SP-oplossing van Canon Medical om de schedels te scannen. En daarmee konden ze "nauwkeurige 3D-reconstructies van de 2000-jarige overblijfselen uitvoeren", legt Arianna Di Felice uit, een PhD-student in archeo-antropologie aan de University of Chieti-Pescara.

Het project begon in 2022 en deze CT-scans zijn niet alleen essentieel voor het verkennen van de brede etnische verscheidenheid van Herculaneum, maar ook om het leven en de bredere sociale dynamiek van het eeuwenoude gebied aan de Middellandse Zee beter te leren kennen. De schedels bieden ook een unieke mogelijkheid om gezichtskenmerken nauwkeurig te reconstrueren, wat een zorgvuldige analyse en interpretatie van CT-scangegevens vereist.

"Wat het onderzoek naar de populatie van Herculaneum vooral fascinerend maakt, is de kans om te ontdekken hoe de mix van culturen niet alleen invloed heeft gehad op het dagelijks leven van de burgers, maar ook op hun fysieke kenmerken, levensstijl en gezondheid", zegt Prof. Ruggero D'Anastasio, hoogleraar Antropologie aan de University of Chieti-Pescara. "Een van de grootste uitdagingen in dit project was nauwkeurige 3D-weergaven verkrijgen van botresten die meer dan 2000 jaar oud zijn. Zoals je je waarschijnlijk kunt voorstellen, is het conserveren van skeletmateriaal ongelooflijk moeilijk. De schedels zijn uitzonderlijk breekbaar, dus het is essentieel om de hantering tot een minimum te beperken."

Dit werd opgelost door de extreem hoge resolutie van de CT-technologie van Canon Medical, gecombineerd met krachtige algoritmen voor nabewerking. "De isotropische resolutie zorgt ervoor dat elke voxel [het 3D-equivalent van een pixel] met gelijke precisie wordt vastgelegd, waardoor we zeer gedetailleerde 3D-modellen zonder vervorming of gegevensverlies kunnen reconstrueren", aldus Carla Spatocco, directeur van de radiologische afdeling van Spatocco Clinic.

"Bovendien was het vermogen van de software om het contrast te verbeteren en ruis te elimineren van cruciaal belang om de fijne anatomische details van de schedels te onderscheiden, zelfs in gebieden waar het bot aanzienlijk was verslechterd." Voor leken betekent dit dat zelfs de meest microscopische en subtiele variaties kunnen worden gezien en dat gebieden die moeilijk te scannen waren, kunnen worden 'opgeschoond' nadat ze zijn vastgelegd. "Dat zou onmogelijk zijn geweest met traditionele methoden", voegt Arianna Di Felice eraan toe. Met dit proces blijft de hantering van de schedels beperkt tot het absolute minimum, waardoor deze kostbare artefacten aanzienlijk minder risico lopen.

Het team maakt ook gebruik van de Global Illumination-technologie van Canon Medical, die fotorealistische 3D-weergaven van de schedels produceert door complexe licht- en schaduwbeelden te simuleren. Dit helpt de onderzoekers om een ongelooflijk detailniveau in de schedels te visualiseren, met alle ruimtelijke relaties en beschadigingen erin. "Fotorealistische 3D-reconstructies kunnen ook dienen als waardevolle educatieve hulpmiddelen, zodat studenten en het publiek op een concrete en zinvolle manier contact kunnen maken met het verleden", legt Carla uit.

Het is in wezen forensisch onderzoek op het hoogste technologische niveau, dat de onderzoekers de middelen biedt om verder en gedetailleerder in de geschiedenis te kunnen kijken en inzichten te verkrijgen die gewoonweg niet op een andere manier beschikbaar zijn. "CT-scantechnologie wordt nog niet algemeen toegepast in het onderzoek naar menselijke overblijfselen, maar we denken dat het een standaardpraktijk zou moeten worden", aldus Prof. Ruggero D'Anastasio. "[Ze] zijn van onschatbare waarde, zowel voor onderzoeksdoeleinden als voor ethische overwegingen, zoals het digitaal catalogiseren van restanten, die in de toekomst mogelijk opnieuw moeten worden gesitueerd of begraven."

Voor de bredere samenleving voegt het meer details toe aan een toch al boeiend verhaal. De oude wereld komt kleurrijk tot leven door te kijken naar de gezichten uit het verleden en door Romeinse overblijfselen en ruïnes om te zetten in mensen en verhalen, een gedeelde menselijkheid door de tijd heen. Maar het laat ons ook zien hoe belangrijk het snijpunt van wetenschap en mensheid werkelijk is bij het reconstrueren van deze wereld van voor ons, waarbij het verleden voor onze toekomst behouden blijft.

Dit artikel uit VISIONS Magazine nr.43 is aangepast met welwillende toestemming van Canon Medical Europe.