Katedra Medycyny Sądowej Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu wykonuje ekspertyzy między innymi w takich dyscyplinach, jak tanatologia, traumatologia sądowo-lekarska, biomechanika, biologia molekularna, toksykologia, balistyka, traseologia, rekonstrukcja wypadków. Ekspertyzy te łączą wiedzę i doświadczenie medyczno-sądowe z naukami politechnicznymi, biologicznymi i prawnymi. Wyniki ekspertyz i wypływające z nich wnioski są wykorzystywane w codziennej praktyce sądowo-lekarskiej i kryminalistycznej na potrzeby organów ścigania i wymiaru sprawiedliwości.

LABORATORIUM EKSPERTYZ 3D

Historia nauki i doświadczenia różnych form aktywności człowieka dowodzą, że jedną z bardziej uniwersalnych, upowszechnionych i sprawdzonych form komunikacji jest zapis obrazu otaczającej przestrzeni i jej materialnych elementów. Obraz jest graficzną rejestracją obiektów fizycznych i przestrzeni, w której się znajdują. Wirtualna przestrzeń, w warunkach której możliwa jest analiza wzajemnych zależności między elementami z uwzględnieniem ich właściwości fizykochemicznych, określana jest jako środowisko 3D.

Przejście z konwencjonalnych do cyfrowych metod obrazowania 3D stworzyło nowe, niewspółmiernie większe możliwości wnioskowania i opiniowania w medycynie sądowej i kryminalistyce. Zostało to dostrzeżone przez specjalistów Katedry Medycyny Sądowej UMW oraz Laboratorium Labscan3D Politechniki Wrocławskiej i Szkołę Policji w Pile i zaowocowało stworzeniem w roku 2009 Laboratorium Ekspertyz 3D Katedry Medycyny Sądowej UMW jako interdyscyplinarnej jednostki naukowo-badawczej, usługowej i szkoleniowej. Laboratorium posiada szerokie możliwości techniczne i technologiczne odwzorowywania, a następnie rozpatrywania wieloaspektowości biologii ciała człowieka wraz z otaczającą go przestrzenią w wirtualnym środowisku trójwymiarowym. W tym celu laboratorium korzysta przede wszystkim z technologii laserowego skaningu 3D oraz fotogrametrii, modelowania, teksturowania i animacji 3D.

OBRAZOWANIE 3D

Techniki obrazowania 3D to szczególnie cenne i pełne możliwości nowe narzędzie badawcze. Charakterystyczna i kluczowa dla nich jest bezdotykowa, a zatem nieinwazyjna rejestracja danych. Pozyskiwanie danych o przestrzeni i jej elementach odbywa się bez naruszenia ich integralności. Jest to bardzo istotne w przypadku unikalnego materiału dowodowego, małej jego ilości czy zachowania tylko jego fragmentów z powodu upływu czasu bądź ofensywnego działania sprawcy zmierzającego do zatarcia śladów. W praktyce coraz częściej wymagany jest natychmiastowy dostęp do dowodowych danych dla i między ośrodkami badawczymi, na przykład w celu wielodyscyplinarnych konsultacji czy porównania uzyskanych informacji z zasobami w istniejących bazach danych. Dlatego zasadnicze znaczenie ma szybkość rejestracji obrazu przestrzeni i jej elementów, z  jednoczesną archiwizacją i możliwością przesyłania pozyskanych informacji. Wszystko to możliwe jest przy pracy z zastosowaniem technik i technologii obrazowania w środowisku 3D.

Wygenerowany w oparciu o pozyskany obraz przestrzeni i jej elementów model 3D można obserwować z dowolnie wybranego ujęcia, jak też swobodnie przybliżać i oddalać go od oka obserwatora. Na modelu można: dokonać dowolnego przekroju i w wyniku tego uzyskać wgląd do jego wnętrza, wygasić obraz w jego dowolnej części, a także zmienić kolor i stopień przezierności dowolnie wybranego fragmentu obrazu dla lepszego uwypuklenia pozostałej jego części. Model 3D jest osadzony w skali rzeczywistej, co oznacza, że wybrana odległość na modelu (wskazana na ekranie) będzie odpowiadać wartości w warunkach rzeczywistych. Dzięki temu można dokonać precyzyjnego pomiaru odległości między dowolnie wybranymi punktami „zawieszonymi w przestrzeni” i na różnych jej płaszczyznach. Dostępna opcja wyświetlenia modelu w obrazie pozbawionym zniekształcenia perspektywicznego, czyli w widoku idealnie płaskim, umożliwia analizę właściwych proporcji. Z kolei matematyczny opis modelu umożliwia szybki i efektywny dostęp dla ustalenia parametrów przedmiotów, takich jak na przykład obwód, objętość, miary kątowe, długości krzywych.

Wszystko to sprawia, że narzędzia technologii obrazowania 3D znajdują szerokie zastosowanie zwłaszcza przy dokumentowaniu szczególnie złożonej geometrii przestrzeni i jej elementów. Należy podkreślić, że możliwe jest także dokonanie zestawienia przestrzennego brył wielu modeli, weryfikacja ich wzajemnych korelacji przestrzennych i kompatybilności, określanie części wspólnych etc.

Można także na przykład dokonać w skali mikro analizy morfologii obrażeń w odniesieniu do typowanych narzędzi, które mogły je spowodować, zobrazować kanały ran, źródła rozprysku krwi i tym podobne. Natomiast w skali makro możliwe jest zobrazowanie przestrzeni o szerokim zakresie, wyznaczenie zakresu dostępności wzrokowej, zweryfikowanie ograniczeń ruchowych, określenie wymiarów, kubatury, powierzchni i odległości oraz oczywiście zweryfikowanie wiarygodności danych o przestrzeni pozyskanych innymi metodami niż skanowanie i fotogrametria.

Kolejną formą prezentacji informacji o przestrzeni i jej obiektach jest wygenerowanie w oparciu o uzyskane dane animacji 3D. Może ona symulować przebieg złożonych zdarzeń z udziałem uczestników i elementów przestrzeni, których udział jest istotny z punktu widzenia procesowego. Animacja z udziałem modeli 3D może zobrazować inicjację ruchu, jego dynamikę, drogę – trajektorię ruchu wybranych elementów, zmiany parametrów ruchu zarówno obiektów w wyniku kontaktu z innymi elementami, jak i zmiany ruchu na skutek upadku, odbicia, odkształcenia, defragmentacji, fuzji, zatrzymania itp. Może to odnosić się także do takich zdarzeń, jak wypadek komunikacyjny, upadek z wysokości, postrzał, rana kłuta, katastrofa z udziałem wielu osób etc.

Główną zaletą obrazowania w technologii 3D jest pozyskanie i utrwalenie wielu informacji oraz możliwości ich wielowątkowej prezentacji, a także przetwarzania, gdy zajdzie taka potrzeba. Możliwe jest również zautomatyzowanie trybu rejestracji danych, co obiektywizuje proces tworzenia dokumentacji i minimalizuje błąd pomiarowy spowodowany czynnikiem ludzkim. Za precyzję pomiaru odpowiada algorytm urządzenia lub aplikacji komputerowej, a nie operator, co maksymalnie zwiększa dokładność pomiaru i efekt końcowy analizy danych. Poza tym charakter formatu zapisu informacji, jakim jest model 3D, oferuje szerokie możliwości dalszego wykorzystania tej technologii do celów rekonstrukcji przebiegu zdarzenia w formie symulacji lub animacji komputerowej, która obrazuje sekwencje analizowanego zdarzenia. Obrazowanie 3D jest więc dla potrzeb opiniowania medyczno-sądowego i kryminalistycznego rozwiązaniem o wysokim potencjale praktycznym, a nadto o szerokim zakresie możliwego oddziaływania interdyscyplinarnego, niezależnie czy jako metoda podstawowa, czy wspomagająca klasyczne metody pozyskiwania materiału dowodowego.

DAWNO, DAWNO TEMU...

Nierzadko dochodzi do konieczności ponownego, nawet po wielu latach, opiniowania medyczno-sądowego z powodu ujawnienia nowych okoliczności w sprawie. W konsekwencji nieuniknionych następstw czasu, miejsce zdarzenia i jego otocznie mogą ulec całkowitemu lub częściowemu przeobrażeniu. Dotyczy to zarówno elementów, które stanowią nieistotne tło zdarzeń, jak i tych, które w toku dochodzenia okazały się kluczowe dla sprawy. Nawet gdy scena zdarzenia i jej otocznie uległy częściowemu lub całkowitemu przeobrażeniu w zakresie elementów istotnych dla przebiegu sprawy, lub też pierwotnie w sposób niedostateczny zabezpieczono obraz sceny zdarzenia, w dalszym ciągu możliwa jest jej trójwymiarowa rekonstrukcja w oparciu o pierwotnie zebrany, także niepełny czy niepełnowartościowy materiał dowodowy. Nawet gdy brakuje jakiegokolwiek zapisu obrazu miejsca zdarzenia, nadal istnieje możliwość częściowego lub nawet całkowitego jej odtworzenia. Wiarygodność dowodowa takiej rekonstrukcji może ciągle odpowiadać wymogom opiniodawczym w postępowaniu prokuratorskim i sądowym. Oznacza to, że wykorzystanie technologii obrazowania 3D może znacząco zwiększyć potencjał i skuteczność interdyscyplinarnych zespołów operacyjnych i dochodzeniowo-śledczych, a tym samym rozszerzyć bądź zawęzić krąg zagadnień objętych dochodzeniem.

Wykonane już przez MedLab3D ekspertyzy dają podstawę do uznania, że nie ma współczesnej, nowoczesnej i skutecznej medycyny sądowej oraz kryminalistyki bez wspierania ich zdobyczami nauk nie tylko biologicznych i prawnych, ale i technicznych.

dr hab. n. med. KRZYSZTOF MAKSYMOWICZ, mgr inż. arch. WOJCIECH TUNIKOWSKI

MEDLAB 3D: www.medlab3d.umed.wroc.pl

ZMS UMW: http://www.forensic.umed.wroc.pl

LABSCAN 3D: http://labscan3d.pwr.wroc.pl

SZKOŁA POLICJI W PILE: http://pila.szkolapolicji.gov.pl