fbpx

Rekonstrukcja anatomiczna – Skanowanie 3D kości

skanery 3d artec rekonstrukcja twarzy

Rekonstrukcja anatomiczna – skanowanie 3D kości 

Anatomiczna wizualizacja 3D: Skanowanie kości w celu rekonstrukcji wyglądu ludzi i zwierząt

Skanowanie 3D to najnowsza technologia wspomagająca sądowegy zestaw narzędzi rekonstrukcyjnych. Skaner 3D wykorzystywane są m. in. na Uniwersytecie Dundee: Eva i Space Spider pomagają naukowcom w rozwoju ich badań.

Jak bardzo podobni do nas byli nasi przodkowie i antyczni ludzie?

To pytanie, na które artyści i naukowcy, m.in. Caroline Erolin i Dr Christopher Rynn z Uniwersytety Dundee w Szkocji, próbują uzyskać odpowiedź. Badacze specjalizują się w anatomicznej wizualizacji 3D i potrafią zrekonstruować wygląd zmarłych ludzi na podstawie ich czaszki.

Skan 3D czaszka

Skanowanie 3D – muzea i filmy dokumentalne

Na archeologiczną rekonstrukcję twarzy jest duże zapotrzebowanie wśród muzeów i producentów filmów dokumentalnych. Ostatnio zrekonstruowaną twarzą dla muzeum „Biggar and Upper Clydesdale” w Szkocji był „Thankerton Man”. Czaszka znaleziona w kamiennym grobowcu w szkockiej wiosce Thankerton w 1970 roku, została zdatowana metodą radiowęglową na 2460-2140 rok p.n.e i uznana za czaszkę mężczyzny w wieku od 18 do 25 lat.

Praca Caroline i Christopher nie ogranicza się tylko do rekonstrukcji archeologicznych twarzy. Właśnie rozpoczęli pracę magisterską w dziedzinie Medycyny i Sądownictwa oraz Identyfikacji Twarzy w „Uniwersyteckim Centrum Anatomii i Identyfikacji Ludzi” (CAHID). Współpracują z zarządem i aktywnie uczestniczą w prowadzonych sprawach medycznych, kryminalistycznych oraz identyfikacjach twarzy, dostarczając dowodów brytyjskim sądom karnym.

Artec Eva i pakiet edukacyjny

W ramach akcji modernizowania obecnych metod obrazowania Centrum zwróciło się ostatnio do brytyjskiej firmy Patrick Thorn &Co z zamiarem zakupu skanera 3D Artec Eva razem z pakietem edukacyjnym, Firma wdrożyła skanery 3D Artec i przeprowadziła kompleksowe szkolenie z obsługi i możliwości oprogramowania Artec Studio 3D. Atrec Studio to program do skanowania i pełnej obróbki skanów 3D. Jednocześnie w Centrum Anatomii ekipa BBC speców od filmów dokumentalnych kręciła jeden z odcinków programu „Inside Out” nt. rekonstrukcji twarzy z udziałem Christopher`a. „Inside Out” to program, który przedstawia lokalne historie oraz dochodzenia na terenie Wielkiej Brytanii.

„Skanowanie 3D stało się wielkim hitem dla studentów, którzy uczą się m.in. technik rekonstrukcji twarzy, w celu ułatwienia rozpoznawania niezidentyfikowanych ludzkich szczątek.” opowiada Caroline Erolin. „Studenci ćwiczą swoje umiejętności na odlewach czaszek osób żyjących,  podjętych z danych CT (Computed Tomography). Teraz również mamy możliwość skanowania kości czaszki”.

Artec Aria
Rekonstrukcja anatomiczna – Skanowanie 3D kości - Czaszka

Proces rekonstrukcji

Proces rekonstrukcji polega na przebudowywaniu anatomii twarzy na czaszkę. Można to zrobić zarówno poprzez umieszczenie gliny na modelu gipsowym, jak i komputerową analizę modelu cyfrowego. Caroline twierdzi, że istnieje wiele zalet pracy na skanach 3D komputerowych: nie niszczą one prawdziwej czaszki i raz zeskanowane warstwy rekonstrukcji można przeglądać i modelować niezależnie od siebie. Po zakończeniu procesu odtworzoną twarz można porównać z rzeczywistą.

Część zajęć to rekonstrukcje mięśni twarzy w wosku, aby stworzyć szczegółowy model,  przypominający twarz żywej osoby. Pomaga to w nauce studentów zarówno anatomii twarzy, jak i  doskonaleniu zdolności rzeźbiarskich przydatnych w technikach opisanych wyżej. Grono studentów skorzystało ze skanera Artec Eva,  aby zeskanować swoje własne modele i przetworzyć je na wersje cyfrowe, które można udostępniać i mogą wchodzić w interakcje online przy pomocy Artec Viewshapesite lub innych galerii z modelami 3D.

Inny projekt, w który zespół CAHID jest zaangażowany to digitalizacja kolekcji zoologicznej D`Arcy Thompson. Uniwersyteckie Muzeum Zoologii mieści wiele kolekcji fascynujących gatunków z całego świata. Kolekcje zwierząt może być oglądane online. Większość z nich zostało zebranych przez Sir D`Arcy Wentworth Thompson`a, pierwszego profesora Biologii na Uniwersytecie Dundee i autora wpływowej książki z 1917 roku pod tytułem: „On Growth and Form”.

Inny projekt, w który zespół CAHID jest zaangażowany to digitalizacja kolekcji zoologicznej D`Arcy Thompson. Uniwersyteckie Muzeum Zoologii mieści wiele kolekcji fascynujących gatunków z całego świata. Kolekcje zwierząt może być oglądane online. Większość z nich zostało zebranych przez Sir D`Arcy Wentworth Thompson`a, pierwszego profesora Biologii na Uniwersytecie Dundee i autora wpływowej książki z 1917 roku pod tytułem: „On Growth and Form”

Muzeum online

Chodzi o to, aby kolekcja była bardziej dostępna dla każdego, dla przeciętnych ludzi, dla turystów, studentów oraz personel.  Głównym celem jest stworzenie wirtualnego muzeum online, w którym będzie można oglądać modele 3D, a różne okazy będą ze sobą integralne. Niektóre z nich zostaną również wydrukowane na drukarce 3D, więc będzie można je oglądać podczas dni otwartych lub nawet wypożyczać szkołom i uczelniom.

 „Niektóre okazy są bardzo złożone i wymagają wielu skanów pod różnymi kątami” Mówi Caroline. „Na przykład czaszka zwykle wymaga chociaż dwóch skanów. Jeden górnej powierzchni a drugi dolnej. Może być ich więcej jeśli na przykład skanujemy żuchwę oddzielnie”

Rekonstrukcja anatomiczna – Skanowanie 3D kości - Archeologia
Rekonstrukcja anatomiczna – Skanowanie 3D kości - kły

Zalety skanera Eva

Skanowanie czaszki wymaga pewnej biegłości w posługiwaniu się skanerem 3D, ponieważ ma ona wiele form wklęsłych i różnego rodzaju zawiłości. – relacjonuje Caroline.

” Skaner 3D Eva jest w stanie dobrze uchwycić wszystkie te szczegóły. Znacznym ułatwieniem lekka waga skanera i fakt, że jest przenośny. Skaner może być zabrany do muzeum, aby skanować modele na miejscu, przy użyciu mobilnej baterii Artec i laptopa. Nałożenie tekstury za pomocą skanera Eva daje doskonałe efekty, a wyeksportowany plik jest kompatybilny również z innym oprogramowaniem 3D, np. programem ZBrush”.

X