Le crâne de Tyrannosaurus rex « Tristan Otto » qui a été examiné par des chercheurs. Crédit : RSNA et Charlie Hamm, MD
Des chercheurs allemands ont identifié une maladie osseuse dans la mâchoire fossilisée d’un Tyrannosaurus rex à l’aide d’une approche d’imagerie non destructive basée sur la tomodensitométrie, selon une étude présentée aujourd’hui lors de la réunion annuelle de la Radiological Society of North America (RSNA). La méthode d’imagerie pourrait avoir des applications importantes en paléontologie, ont déclaré les chercheurs, comme alternative aux méthodes d’évaluation des fossiles qui impliquent la destruction d’échantillons.
Sujet familier de la culture populaire d’aujourd’hui, le T. rex était un énorme dinosaure carnivore qui parcourait ce qui est maintenant l’ouest des États-Unis il y a des millions d’années. En 2010, un paléontologue commercial travaillant dans le comté de Carter, dans le Montana, a découvert l’un des squelettes de T. rex les plus complets jamais trouvés. Le squelette fossilisé remonte à environ 68 millions d’années à la fin Crétacé période. Il a été vendu à un banquier d’affaires, qui l’a surnommé « Tristan Otto » avant de le prêter au Museum für Naturkunde Berlin en Allemagne. C’est l’un des deux seuls squelettes originaux de T. rex en Europe.
Charlie Hamm, MD, radiologue à l’hôpital universitaire de la Charité à Berlin, et ses collègues ont récemment eu l’occasion d’étudier une partie de la mâchoire inférieure gauche de Tristan Otto. Alors que les études précédentes sur les fossiles reposaient principalement sur l’échantillonnage et l’analyse invasifs, le Dr Hamm et ses collègues ont utilisé une approche non invasive avec un tomodensitomètre clinique et une technique appelée tomodensitométrie à double énergie (DECT). DECT déploie des rayons X à deux niveaux d’énergie différents pour fournir des informations sur la composition des tissus et les processus pathologiques impossibles avec la tomodensitométrie à énergie unique.
Reconstructions tomodensitométriques de la partie porteuse de dents du dentaire gauche. (A) Reconstruction des images CT conventionnelles en vue latérale montrant des structures anatomiques bien conservées telles que les dents de remplacement. La flèche indique la masse exophytique focale – la croissance anormale qui dépasse de la surface du tissu – sur la surface ventrale au niveau des racines de la 3e à la 5e dent. (B) La carte de matériau calcique basée sur DECT montre une distribution minérale homogène, tandis que (C) la carte de matériau fluoré montre une accumulation importante de minéraux au centre de la masse exophytique et des racines dentaires adjacentes (tête de flèche). Crédit : RSNA et Charlie Hamm, MD
“Nous avons émis l’hypothèse que le DECT pourrait potentiellement permettre une décomposition quantitative non invasive des matériaux à base d’éléments et ainsi aider les paléontologues à caractériser des fossiles uniques”, a déclaré le Dr Hamm.
La technique CT a permis aux chercheurs de surmonter les difficultés de scanner une grande partie de la mâchoire inférieure de Tristan Otto appelée le dentaire gauche. La haute densité de la pièce était particulièrement difficile, car la qualité de l’imagerie CT est connue pour souffrir d’artefacts ou de fausses représentations des structures tissulaires lors de l’examen d’objets très denses.
« Nous devions ajuster le courant et la tension du tube du tomodensitomètre afin de minimiser les artefacts et d’améliorer la qualité de l’image », a déclaré le Dr Hamm.
À l’inspection visuelle et à l’imagerie CT, le dentaire gauche montrait un épaississement et une masse à sa surface qui s’étendait jusqu’à la racine d’une des dents. Le DECT a détecté une accumulation significative de l’élément fluor dans la masse, une constatation associée à des zones de densité osseuse réduite. La masse et l’accumulation de fluor appuyaient le diagnostic d’ostéomyélite tumefactive, une infection de l’os.
« Bien qu’il s’agisse d’une étude de validation de principe, l’imagerie DECT non invasive qui fournit des informations structurelles et moléculaires sur des objets fossiles uniques a le potentiel de répondre à un besoin non satisfait en paléontologie, en évitant la défragmentation ou la destruction », a déclaré le Dr Hamm.
« L’approche DECT est prometteuse dans d’autres applications paléontologiques, telles que la détermination de l’âge et la différenciation des os réels des répliques », a ajouté Oliver Hampe, Ph.D., scientifique principal et paléontologue des vertébrés du Museum für Naturkunde Berlin. “La conception expérimentale, y compris l’utilisation d’un tomodensitomètre clinique, permettra de larges applications.”
Le Dr Hamm et ses collègues ont également collaboré avec des paléontologues du Chicago’s Field Museum et des collègues du Richard et Loan Hill Department of Biomedical Engineering de l’Université de l’Illinois à Chicago pour effectuer une analyse CT du célèbre T. rex « Sue ». qui est logé dans le musée.
«Avec chaque projet, notre réseau de collaboration s’est développé et a évolué pour devenir un véritable groupe multidisciplinaire d’experts en géologie, minéralogie, paléontologie et radiologie, soulignant le potentiel et la pertinence des résultats dans différents domaines scientifiques», a déclaré le Dr Hamm.
Les co-auteurs supplémentaires sont Patrick Asbach, MD, Torsten Diekhoff, MD et Lynn Savic, MD
Réunion : 107e Assemblée scientifique et réunion annuelle de la Radiological Society of North America
