从临床视角重新解读冰人奥茨的创伤:箭伤生理重建与死因新解
《Scientific Reports》:New insights on ?tzi’s injuries from a clinical perspective
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时间:2025年11月28日
来源:Scientific Reports 3.9
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本刊推荐:为解决关于冰人奥茨(Otzi)箭伤出血程度、生存时间及死因的长期争议,研究人员开展了基于临床视角的创伤学专题研究。通过生理重建箭伤轨迹、神经外科评估疑似创伤性脑损伤(TBI)及临床分析手部刺伤与冻伤,结果表明外部大出血可能性低,生存时间可达数小时,且TBI与第五趾冻伤诊断存疑。研究为理解新石器时代末期人际暴力与高原生存策略提供了关键临床证据。
1991年,在奥茨塔尔阿尔卑斯山海拔3210米处,两名登山者偶然发现了一具面部朝下俯卧于岩石上的男性遗体。令人震惊的是,这并非一具现代遗体,而是经由冰川自然保存、距今已逾5300年的新石器时代晚期木乃伊——他被亲切地称为“冰人奥茨”(?tzi)。奥茨的发现为研究史前人类生活提供了无与伦比的窗口,其保存完好的遗体揭示了大量信息:他体内存在幽门螺杆菌(Helicobacter pylori)和鞭虫(Trichuris trichiura)感染,患有胆结石和血管钙化,更引人注目的是,他身上留下了多处生前创伤的痕迹。这些创伤包括左肩的箭伤、右手的刺伤、疑似创伤性脑损伤(TBI)、肋骨骨折以及脚趾冻伤,共同描绘出一幅充满艰辛与暴力的生命终章图景。
然而,关于奥茨的真正死因及其受伤后的生存状况,科学界一直争论不休。其中,致命的左肩箭伤是关注的焦点:这一损伤是否导致了立即死亡?还是奥茨在受伤后仍挣扎行进了数小时?箭伤是否造成了危及生命的大出血?此外,先前研究提出的头部遭受重击导致TBI、以及小脚趾患有严重冻伤的诊断是否可靠?这些悬而未决的问题,不仅关乎奥茨个体的生命故事,更关乎我们如何准确解读史前人类的创伤模式、生存能力及医疗知识。
为了回答这些问题,一个由神经外科医生、古人类学家和木乃伊研究专家组成的团队在《Scientific Reports》上发表了最新研究。他们独辟蹊径,首次从现代临床医学,特别是外科手术的角度,对奥茨的知名创伤进行了系统性重新评估。研究团队的核心目标在于,运用当代创伤学原理,评估所有潜在危及生命的损伤,并阐明其临床后果,从而为揭示奥茨的生命最后时刻提供新的、更具说服力的证据。
本研究主要运用了几项关键技术方法。首先,研究基于先前发表的精确箭伤路径数据,对一名50岁健康男性的左肩进行了箭伤轨迹的生理学重建,以还原奥茨受伤时软组织(尤其是肌肉)尚未因木乃伊化而收缩的真实情况。其次,利用计算机断层扫描(CT) 及其三维重建技术,详细分析了奥茨的骨骼结构(如头骨、肋骨、手部)以及软组织结构(如萎缩的脑组织)。此外,研究还参考了在“冰人照片扫描项目”框架下拍摄的高分辨率木乃伊图像,用于观察皮肤状况、尸体姿势等形态学特征。通过对这些影像学和形态学数据的综合临床解读,研究人员对TBI、手部刺伤、肋骨骨折和冻伤等进行了评估。
结果
箭伤的生理学重建
研究团队在模拟正常站立、手臂自然下垂的生理姿势下,根据已发表的精确伤口轨迹进行了重建。结果显示,箭伤轨迹长约11-13厘米,主要穿过冈下肌和肩胛下肌,约8-10厘米在肌肉组织内延伸。值得注意的是,伤口轨迹穿过了肩带与胸壁之间高度活动的连接区域(移动范围可达数厘米),箭头最终停留在距腋窝神经血管束约1厘米处。与木乃伊身上观察到的缩短的伤口轨迹(仅2.5-3.0厘米)相比,生理重建的轨迹要长得多。重建还表明,箭头的轴线与实际的伤口轨迹并不完全重合。
右手刺伤
奥茨的右手有一处生前数日遭受的深部皮肤切割伤,并伤及第二掌骨。与左手相比,右手呈现出不自然的姿势,且左手小鱼际区域存在的自然皮肤皱褶在右手缺失。研究人员推测,这种特殊的手部姿势可能是由于死亡时伤口已被包扎,包扎物限制了拇指活动,以避免伤口在活动时裂开影响愈合。
创伤性脑损伤(TBI)
针对先前研究中提出的奥茨可能遭受了生前TBI的论点,本研究从神经外科角度进行了详细分析。CT图像显示奥茨头骨存在明显的颗粒小凹(Pacchionian凹),在三维重建中可能被误认为是骨折。其大脑、小脑、脑干和脊髓均显著萎缩。研究人员特别指出,奥茨头部皮肤没有可见的生前撕裂伤,面部深色区域更符合尸体在俯卧位时出现的尸斑(livor mortis)特征,而非创伤性血肿。头骨右侧颧颞缝的轻微分离更可能是生理变异或死后变化,而非生前骨折。颅底和面骨的多处裂缝则可用埋藏学过程的爆裂性骨折来解释。综合分析后,研究认为CT扫描或高质量头部图像均无法确认严重TBI的存在,尤其在没有发现明确生前颅骨骨折的情况下。
其他损伤
奥茨左侧第5至第9肋骨存在骨折,其中第7和第8肋骨显示出明确的愈合迹象,且骨折断端没有移位,这表明这些损伤并未导致严重的肺部刺伤或胸腔内大出血(如血胸),并发症风险较低。对于此前根据近节趾骨骨质溶解区推断的第五趾冻伤,研究通过观察足部照片发现,该趾皮肤区域未见异常,尤其没有坏死迹象。这与严重冻伤(临床分级第四级)必然伴随皮肤病理改变的特征不符,因此更倾向于将其解释为关节囊肿及相关骨关节炎表现。
木乃伊在石板上的姿势
奥茨被发现时呈俯卧位,上身以10-20度角向上倾斜并轻微右转,压在一个圆形的岩石构造上。木乃伊的胸部,尤其是上胸部,出现了明显的单向(前后方向)压缩变形,这与“木乃伊石板”的形状相吻合,可能是死后长期受冰雪等外部压力所致。研究还观察到尸体腹侧(面部、胸腹部)存在尸斑,并以右侧面部和额头为著,这与尸体俯卧并轻微右转的姿势相符。此外,左肩/手臂的异常姿势无法用埋藏学变化解释,却可能是在受伤后为压迫箭伤止血而主动采取的姿态。左肩和上臂区域因受压而缺失尸斑,进一步支持了该区域在死亡时即受压迫的推断。
讨论与结论
本研究对奥茨的五处主要创伤进行了临床评估,得出了若干颠覆传统认知的结论。首先,也是最重要的发现是,通过生理学重建箭伤轨迹,证实了因箭伤导致大量外部出血的可能性极低。伤口轨迹长且主要穿过肌肉组织,肌肉的活动性和该区域皮肤的移动性有助于闭合伤道,只要箭杆留在原处,其本身就能起到填塞止血的作用。即使箭杆被移除,由于伤道特性,显著的外部出血也未必会发生。因此,奥茨在肩部中箭后生存数小时是临床上的合理推测,急性失血性休克并非立即致命的原因。
其次,研究对另外两项损伤的诊断提出了强有力的质疑。缺乏确凿证据支持奥茨遭受了致命的创伤性脑损伤(TBI),因为既无明确的生前头皮损伤,也无确切的生前颅骨骨折,CT图像中脑组织的异常更可能源于不均匀的木乃伊化过程而非生前出血。同样,第五趾的冻伤诊断也站不住脚,因为严重的骨改变性冻伤必然伴随显著的皮肤坏死,而奥茨的脚趾皮肤完好无损。
此外,研究为其他发现提供了新的临床解读。右手不自然的姿势暗示死亡时手部伤口可能已用绷带包扎,这反映了奥茨可能具备一定的医疗知识,懂得保护伤口以促进愈合。已愈合且未移位的肋骨骨折则表明该损伤在临床上并未引发严重并发症。
综合所有证据,研究描绘了奥茨生命终章的新图景:他很可能在遭遇人际暴力(肩部中箭、手部被刺)后,并未立即死亡,而是带着伤挣扎行进了数小时。其死亡地点可能并非最终的发现地。箭伤造成的失血(估计约500毫升,相当于一次献血量)本身或许不足以致命,但在高海拔环境下,结合环境低温以及受伤后的剧烈体力消耗,共同导致了其最终死亡。尸体姿势的分析强烈暗示,发现木乃伊时的俯卧位,就是奥茨死亡时的姿势。他可能本能地用异常的手臂姿势压迫肩部伤口试图止血,并最终在此姿势下力竭而亡。
这项研究的意义在于,它将现代临床医学的严谨分析应用于古老的考古发现,澄清了长期存在的争议,为理解新石器时代晚期人类的创伤处理、生存韧性乃至原始医疗知识提供了极其宝贵的视角。它不仅重塑了我们对冰人奥茨个体命运的理解,也展示了多学科交叉研究在探索人类历史中的巨大潜力。
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