Miglioramento dell’analisi forense dei frammenti di cranio con imaging 3D e FDM

Un recente studio , condotto dai ricercatori Amber Collings e Katherine Brown presso la Teeside University nel Regno Unito, ha analizzato l’idoneità di specifiche tecniche di scansione e modellazione 3D in un aspetto chiave dell’indagine forense: analisi di adattamento fisico (PFA). PFA determina se due prove si adattano fisicamente, la loro origine condivisa, i collegamenti tra scene del crimine e sospetti, oltre a consentire la ricostruzione di oggetti per l’interpretazione o la presentazione, con esperti o giurati.

L’indagine forense può essere impegnativa , specialmente quando l’evidenza è danneggiata, frammentata, fragile, incorporata o pericolosa. Nella PFA, dove i frammenti di osso umano vengono manipolati manualmente, sorgono difficoltà nell’abbinare, ricostruire, interpretare e presentare le prove o i risultati della PFA. I frammenti ossei possono essere troppo piccoli o complessi o biologicamente pericolosi. L’imaging 3D, la modellazione e la stampa sono già stati ampiamente utilizzatimigliorare o fornire assistenza in medicina legale, in particolare per prove antropologiche complesse. Che si tratti di ricostruzione fisica o di modelli virtuali 360 (costruiti utilizzando la tecnica della superficie 3D o della tecnica di imaging del volume), l’uso di tecnologie 3D senza contatto ha consentito alla medicina legale di affrontare i problemi di visualizzazione, ricostruzione ossea virtuale e fisica, abbinando ferite a armi, smembramento e Di Più.

In questo studio, con frammenti di ossa craniche bruciate come prova, i ricercatori hanno studiato e confrontato l’efficacia di due tecniche di imaging per studiare e modelli di stampa 3D per l’uso in PFA. La scansione per tomografia micro-computata (µCT), una tecnica di scansione del volume più accurata, è stata confrontata con la scansione a luce strutturata, una tecnica di scansione della superficie, in termini di efficacia ed efficienza del modello virtuale, mentre è stata confrontata la modellazione a deposizione fusa (FDM) con sinterizzazione laser selettiva (SLS) per il modello fisico 3D.

Sebbene entrambe le tecniche di imaging fornissero dettagli sufficienti per consentire la corrispondenza, l’allineamento e la ricostruzione, c’erano differenze in termini di efficienza, facilità di implementazione, accuratezza e capacità. La scansione della luce della struttura è più economica, più facile da implementare e utilizzare, sebbene la sua risoluzione inferiore e la limitazione nel catturare solo i dettagli della superficie lo rendessero più adatto alla visualizzazione che alla valutazione dell’adattamento. Richiede anche regolazioni e spray per catturare i dettagli più fini di frammenti neri o lucidi, limitando la sua capacità di essere maneggiato o utilizzato in sicurezza per la ricostruzione.

µCT fornisce un’immagine 3D molto più completa e dettagliata, ma richiede più esperienza e risorse specializzate. Poiché acquisisce informazioni volumetriche, richiede anche quantità di dati molto maggiori. µCT ha fornito risultati migliori se era necessario condurre un PFA accurato e non distruttivo. Soprattutto quando l’evidenza ha coinvolto piccoli frammenti ossei bruciati, nella ricostruzione di modelli virtuali o fisici reali o in scala. Tuttavia la scansione strutturata della luce si è rivelata un’alternativa più fattibile per scopi puramente di visualizzazione.

In termini di stampa 3D dei modelli, FDM era un’alternativa molto più economica a SLS, con il modello Prusa i3 (> $ 1300) al prezzo cento volte inferiore rispetto alle macchine di sinterizzazione laser ($ 5000-175.000). Quest’ultimo si traduce in modelli molto più precisi e non richiede supporti ma può essere proibitivo e richiedere competenze specialistiche per funzionare.

In questo studio, tuttavia, i ricercatori hanno dimostrato che l’uso di FDM era sufficiente — aggirando i problemi derivanti da strutture di supporto, sospendendo le caratteristiche usando posizionamento / orientamento, erano in grado di creare modelli 3D accurati ed efficaci per PFA, concludendo così che “ Fuso La stampa 3D di deposizione di filamenti (FFD) si è dimostrata un metodo accurato e utile per creare repliche fisiche dei frammenti ossei per eseguire l’analisi di adattamento fisico (PFA) e la ricostruzione dei frammenti ossei. “

“Pertanto raccomandiamo l’imaging μCT associato alla stampa 3D FFD come un’eccellente opzione per la conferma di adattamento fisico non distruttivo quando si lavora con piccoli frammenti e osso bruciato .”

Ciò ribadisce ciò che diversi studi e applicazioni recenti hanno portato avanti: l’uso combinato di imaging 3D, virtualizzazione e stampa può trasformare o migliorare le indagini forensi, la ricostruzione e la comprensione dei giurati nei processi giudiziari. Alcune di queste applicazioni includono lo sviluppo di dispositivi forensi , kit post – mortem a basso costo , la risoluzione di casi freddi difficili da risolvere , lo sviluppo di modelli per addestramento e test forensi e altro ancora. È senza dubbio che l’implementazione delle tecnologie 3D migliora significativamente la velocità, l’efficienza, la sicurezza e le capacità nelle indagini forensi, consentendo in tal modo esiti più accurati, ben compresi, di processi penali.

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