Quand la tomodensitométrie rencontre l'antiquité : les victimes scannées du Vésuve

Lorsqu'on pense au mont Vésuve, on pense immédiatement à la ville de Pompéi, et ce pour de nombreuses raisons, mais surtout en raison de notre amour pour les histoires. Pour faire simple, il s'agissait d'une ville figée dans le temps, conservée sous des mètres de cendres volcaniques et de pierre ponce lors de l'éruption du volcan en l'an 79 après Jésus-Christ. Et nous sommes depuis longtemps fascinés par sa découverte et l'aperçu très visible que cela nous donne sur une civilisation ancienne.

Mais Pompéi n'a pas été la seule victime du Vésuve. Une autre ville, plus petite, se trouvait à proximité : Herculanum. Contrairement à Pompéi, qui était une métropole animée, Herculanum pourrait être décrite comme un lieu de villégiature en bord de mer pour les familles romaines aisées, remplie de maisons luxueuses. Et lorsque le Vésuve a revendiqué ses victimes, cette région n'a pas été noyée sous les cendres, comme Pompéi, mais elle a été enveloppée de vagues de boue et de gaz volcaniques brûlants, qui se sont précipités (comme une avalanche inarrêtable) sur les flancs du volcan, dans une effroyable tempête de feu et de pierre. Des milliers de personnes ont été tuées à cause de la chaleur intense et toute la ville a été submergée.

Au cours des siècles qui ont suivi, c'est cette distinction entre les cendres et les matériaux pyroclastiques qui a permis à Pompéi, et non à Herculanum, de capturer l'imagination. Les cendres étaient tout simplement plus faciles à creuser et la découverte sinistre d'espaces creux dans les cendres durcies, les positions finales de corps décomposés depuis longtemps, a humanisé la tragédie d'une manière qui a perduré pendant des générations.

Herculanum était plus difficile à excaver, mais les archéologues et les anthropologues y ont découvert une population complexe et fascinante. Des aristocrates, des commerçants et des artisans romains, la plupart avec des liens étroits avec l'Égypte, la Grèce et le Moyen-Orient. Plus récemment, un projet de recherche intitulé « Exploring the Secrets of Herculaneum: A Journey into Ancient Faces » (Explorer les secrets d'Herculanum : un voyage dans les visages anciens) a analysé douze crânes de victimes dans le cadre d'un projet visant à reconstituer la composition ethnique de la population d'Herculanum.

Les chercheurs, issus de l'unité d'anthropologie italienne de l'Université Gabriele D'Annunzio de Chieti-Pescara, du Victorian Institute Of Forensic Medicine (Institut victorien de médecine légale), de l'Université Monash de Melbourne en Australie et du laboratoire de bioarchéologie de l'Université d'Indianapolis aux États-Unis, utilisent la solution Aquilion Lightning SP de Canon Medical pour scanner les crânes. Grâce à elle, ils ont pu « réaliser des reconstitutions 3D précises des vestiges vieux de 2000 ans », explique Arianna Di Felice, doctorante en archéologie et anthropologie à l'Université de Chieti-Pescara.

Le projet a commencé en 2022 et ces scanners sont essentiels pour explorer non seulement la vaste mosaïque ethnique d'Herculanum, mais aussi pour mettre en lumière leur vie et la dynamique sociale plus large de la Méditerranée antique. Les crânes offrent également une occasion unique de reconstituer avec précision leurs caractéristiques faciales, ce qui nécessite une analyse et une interprétation soignées des données des scanners.

« Ce qui rend l'étude de la population d'Herculanum particulièrement fascinante, c'est la possibilité d'explorer comment le mélange des cultures a pu influencer non seulement la vie quotidienne des citoyens, mais aussi leurs caractéristiques physiques, leur mode de vie et leur santé », explique le professeur Ruggero D'Anastasio, professeur d'anthropologie à l'Université de Chieti-Pescara. « L'un des principaux défis de ce projet était d'obtenir des rendus 3D précis de restes osseux vieux de plus de 2000 ans. » Comme vous pouvez l'imaginer, la préservation du squelette est incroyablement difficile. Ils sont exceptionnellement fragiles, c'est pourquoi il est essentiel de limiter au maximum la manipulation. »

La résolution extrêmement élevée de la technologie de tomodensitométrie de Canon Medical, associée à de puissants algorithmes de post-traitement, a permis de surmonter cette difficulté. « La résolution isotrope garantit que chaque voxel [l'équivalent 3D d'un pixel] est capturé avec une précision égale, ce qui nous permet de reconstituer des modèles 3D très détaillés sans distorsion ni perte de données », explique Carla Spatocco, directrice de l'unité radiologique de la clinique Spatocco.

« En outre, la capacité du logiciel à améliorer le contraste et à éliminer le bruit a joué un rôle déterminant dans la distinction des détails anatomiques fins des crânes, même dans les zones où l'os s'était dégradé de manière significative. » En termes simples, cela signifie que même les variations les plus microscopiques et subtiles pouvaient être observées et que toutes les zones difficiles à scanner pouvaient être « nettoyées » après avoir été capturées. « Cela aurait été impensable avec les méthodes traditionnelles », ajoute Arianna Di Felice. Ce processus permet de limiter au maximum la manipulation des crânes, réduisant ainsi considérablement les risques liés à ces artefacts inestimables.

L'équipe utilise également la technologie d'illumination globale de Canon Medical, qui produit des rendus 3D photoréalistes des crânes en simulant des ombres et des lumières complexes. Cela permet aux chercheurs de visualiser un niveau de détail incroyable dans les crânes, avec toutes les relations spatiales et les lésions qu'ils contiennent. « Les reconstitutions 3D photoréalistes pourraient également servir d'outils pédagogiques précieux, permettant aux étudiants et au public de se rapprocher du passé de manière tangible et pertinente », explique Carla.

Il s'agit en fait d'analyses scientifiques au plus haut niveau technologique, offrant aux chercheurs les outils nécessaires pour aller plus loin dans l'histoire, avec plus de détails et obtenir des informations qui ne sont tout simplement pas disponibles d'une autre manière. « La technologie de tomodensitométrie n'est pas encore largement adoptée dans l'étude des vestiges humains, mais nous pensons qu'elle devrait devenir une pratique courante », a déclaré le professeur Ruggero D'Anastasio. « [Elles] sont précieuses à la fois à des fins d'enquête et pour des considérations éthiques, telles que le catalogage numérique des vestiges, qui pourraient devoir être restitués ou réenterrés à l'avenir. »

Pour la société dans son ensemble, cela ajoute plus de détails à une histoire déjà captivante, donnant vie au monde antique, en examinant les visages du passé et en transformant les vestiges romains et les ruines en personnes et en histoires, pour une humanité partagée à travers le temps. Mais cela nous montre également à quel point l'intersection des sciences et de l'humanité est réellement importante pour reconstruire ce monde pour nous, en préservant le passé pour notre avenir.

Cet article a été adapté avec l'aimable autorisation de Canon Medical Europe à partir du magazine VISIONS #43.