Современные возможности использования метода 3D

Полякова А.В.
студентка 4 курса Нижегородского
государственного университета
им. Н.И. Лобачевского
СОВРМЕННЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕТОДА
3D-МОДЕЛИРОВАНИЯ В ЭКСПЕРТНОМ ИССЛЕДОВАНИИ СЛЕДОВ
ЗУБОВ ЧЕЛОВЕКА
Моделирование широко применяется в трасологической экспертизе
следов зубов человека. Оно используется как в стадии подготовки материалов
для экспертизы, так и сопровождает процесс экспертного исследования.
В результате образования надкуса образуются вдавленные следы зубов.
Полное
исследование
отобразившихся
в
них
признаков
затруднено.
Непосредственно эксперт может работать с формой и размерами наружной
плоскости следа, которая отображает лишь размер и форму зубной коронки.
Принятые
в
криминалистике
методы
фотографической
фиксации
и
изготовления объемных моделей не всегда позволяют получить достаточно
полное представление о характере режущей и жевательной поверхностях зубов,
дно следа просматривается плохо. Фотографические методы основаны на
получении двухмерных изображений, чья информативность недостаточна для
точного
отображения
всех
признаков
изучаемых
объектов.
Плоское
изображение представляет собой лишь центральную проекцию объекта, в
результате этого возникают перспективные искажения, которые затрудняют
получение достоверных результатов при исследовании объектов.1 Кроме того,
при фотографировании не всегда удается высветить все неровности следа.
Использование же для изготовления моделей слепочных масс и извлечение
модели порой ведет к изменениям и порче объекта, также не гарантирует
точную передачу всех признаков. Повышению информативности и точности
отображения
внешних
признаков
объемных
объектов
способствует
Иванов П.Ю. Методы трехмерного моделирования объектов криминалистических экспертиз
[Электронный ресурс] / Информационные технологии в криминалистике, 2001. URL:
http://zhenilo.narod.ru/main/ips/2001_criminalistics.pdf (дата обращения 04.05.2015 г.).
1
1
использование методов трехмерного моделирования.
Известно, что эксперты многих регионов России, в частности, в Томске,
Санкт-Петербурге, Саратове и других взяли на вооружение программы
построения трехмерных моделей при изучении ДТП. Могут быть использованы
такие пакеты 3D-моделирования и анимации, как Maya, Autodesk 3DS Max.2
Данные
программы
профессиональные
представляют
программные
собой
системы
полнофункциональные
для
создания
и
редактирования трёхмерной графики и анимации, разработанные компанией
Autodesk. Они располагают широким кругом средств создания разнообразных
по форме и сложности моделей с использованием разнообразных техник и
механизмов: моделирование осуществляется с использованием встроенных
библиотек стандартных параметрических объектов и модификаторов. Данные
программы являются лицензионным продуктом, который обновляет свои
версии каждый год. Кроме того, обширные возможности для трехмерного
моделирования имеет программное обеспечение, используемое специалистамипротезистами для планирования установки зубных имплантатов. К ним можно
отнести программы SimPlant, SimplyCeph, Planmeca Romexis® Viewer.
Таким образом, данные программы могут быть предложены для
использования экспертами-трасологами при создании моделей челюстей
человека при исследовании следов зубов.
При наличии в базе
данных программы библиотеки, содержащей
основные элементы зубных рядов, и зная закономерности построения зубного
аппарата человека, эксперт может построить трехмерную модель со следов
зубов с объекта, который был представлен на исследование.
В основе построения модели лежит зависимость формы и размеров
Шиманович П.В. Возможности использования 3D-моделирования при производстве судебных
экспертиз [Электронный ресурс] / Сборник работ 70-й научной конференции студентов и аспирантов
БГУ, 15-18 мая 2013 г. – Минск, 2013. – Ч.2. – С.456. URL: http://elib.bsu.by/handle/123456789/96392
(дата обращения 07.05.2015 г.).
2
2
зубных дуг от размеров, составляющих их зубов.3 Распространение получила
система Пона-Линдера-Харта. Они установили зависимости между суммой
мезиодистальных размеров резцов и шириной зубного ряда в области первых
премоляров и моляров, которая была выражены в специальных индексах: 85 и
65. Эта зависимость отражается в следующих формулах:
(Сумма ширины четырех резцов×100)/85 = расстояние между первыми
премолярами;
(Сумма ширины четырех резцов×100)/65 = расстояние между первыми
молярами.
Измерительными точками при этом на верхней челюсти является
середина продольных фиссур первых премоляров и передняя точка пересечения
фиссур первых моляров. Измерительные точки нижней челюсти – дистальная
точка первого премоляра, соприкасающаяся со вторым премоляром (точка
между премолярами), срединная точка на вестибулярной поверхности или
дистально-щечный бугор первого премоляра. Данные точки используются при
построении модели челюстей с ортогнатическим прикусом.
В случаях, когда верхние резцы отсутствуют, сумму их ширины можно
определить по сумме поперечных размеров нижних резцов, используя
специальный индекс Тона, в соответствии с которым сумма ширины резцов
верхней челюсти относится к сумме резцов нижней челюсти как 4/3.
Алгоритм измерения модели верхней челюсти по методу Пона - Линдера
- Харта:
1. Определить сумму ширины четырех резцов в самой широкой их части, т. е.
по режущему краю с точностью до 0,1 мм.
2. Подставить в формулу Пона показатель ширины резцов, а в знаменатель индекс 85 (при определении ширины резцов между премолярами) или 65 (при
определении ширины между молярами), вычислить ширину зубной дуги между
премолярами и молярами.
Орлова И.В., Фищев С.Б., Севастьянов А.В. Обоснование к выбору методов определения размеров
зубных дуг по морфометрическим параметрам лица с уменьшенной высотой гнатической части лица /
Современные наукоемкие технологии. - СПб., 2014. – Вып.6. –– С.94.
3
3
3. Найти необходимые измерительные точки на первых премолярах и измерить
истинную ширину зубной дуги между ними.
4. Найти необходимые измерительные точки на первых молярах и измерить
истинную ширину зубной дуги между ними.
5. Сравнить истинную и искомую ширину зубной дуги (между премолярами и
молярами).
6. Оценить полученные результаты, учитывая следующее: если при тесном
положении передних зубов
имеется сужение зубного ряда в области
премоляров и моляров больше 6 мм, показано удаление отдельных зубов.
Удаление определяется также в следующих ситуациях:
а) если при тесном положении резцов центральные резцы больше 10 мм,
боковые - больше 7,5 мм, сумма ширины резцов составляет 35 мм и более;
б) если при узком типе лица сумма ширины резцов больше 33 мм.4
Коркхауз установил, что между суммой ширины постоянных верхних
резцов и длиной переднего отрезка зубной дуги имеется зависимость. Длину
переднего отрезка верхней зубной дуги измеряют от контактной точки между
центральными резцами до точки, расположенной на пересечении средней
линии с линией, проведенной через передние измерительные точки по Пону,
т.е. на премолярах.
Алгоритм измерения модели верхней челюсти по методу Коркхауза:
1. Определить сумму ширины четырех резцов.
2. Определить длину переднего отрезка зубной дуги. Для этого на модели
соединить точки Пона на премолярах. Опустить перпендикуляр от контактной
точки между резцами на линию, соединяющую точки на премолярах, и
измерить это расстояние.5
Таким образом, зная как построить зубные челюсти по константным
измерительным точкам, эксперт при поступлении на экспертизу фрагмента
зубного ряда может с помощью компьютерных технологий достроить зубной
Пропедевтическая ортодонтия: учебное пособие / Ю.Л.Образцов, С.Н. Ларионов. – СПб.: Спец. лит.,
2007. – С.78.
5
Там же. С. 82.
4
4
ряд человека и провести по нему необходимые диагностические, а в
дальнейшем и идентификационные исследования. Помимо того, что эксперт
может сам с использованием необходимой библиотеки данных построить
модель зубного аппарата человека, со следов может быть произведено лазерное
сканирование
с
помощью
3D-сканеров.
Полученные
изображения
импортируются в программу, и эксперт может работать уже с готовой моделью,
лишь дополняя ее, добавляя некоторые особенности.
Полученные в результате использования компьютерных программ
модели, сохраняются в базе данных и используются в дальнейшем при
проведении дополнительного или повторного экспертного исследования. Кроме
того,
целесообразным может быть признано создание электронного банка
данных полученных 3D-моделей челюстей, который будет служить не только
целям
учета
изученных
объектов,
но
и
будет
использоваться
как
дополнительное средство, способствующее розыску преступника.
Использование
программ
трехмерного
моделирования
позволяет
экспертам продвинуться в более глобальные исследования: эксперт может
диагностировать признаки внешности человека, так как характерные черты
лица во многом определяются размерами челюстей и характером смыкания
зубов. Существующие объективные взаимосвязи между зубными рядами и
признаками
внешности
человека
помимо
возможности
решения
диагностических задач трасологической экспертизы расширяют перспективу
возможности построения внешнего облика лица по следам его зубов, что может
быть использовано в целях розыска человека, оставившего следы.
Проведенный в данной работе анализ технического развития средств
фиксации и моделирования показывает, что наступил этап активного
использования цифровых компьютерных технологий в судебно-экспертной
деятельности. Применение в судопроизводстве методов, основанных на более
совершенных
принципах
записи
криминалистической
информации,
значительно расширяет экспертные возможности при решении задач по
фиксации и исследованию криминалистических объектов.
5