Methodenartikel

Fotogrammetrische driedimensionale modellering en afdrukken van skeletten van walvisachtigen met behulp van een Omura's walvis die is gestrand in de wateren van Hong Kong als voorbeeld

DOI:

10.3791/61700

⸱

3 september 2020

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Infectious Diseases and Public Health, Jockey Club College of Veterinary Medicine and Life Sciences, City University of Hong Kong, 2State Key Laboratory of Marine Pollution, City University of Hong Kong, 3Office of the Vice-President (Development & External Relations), City University of Hong Kong, 4National Museum of Nature and Science

* These authors contributed equally

In dit artikel

Samenvatting

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De botmorfologie van een semi-ontvette baleinwalvis werd gedocumenteerd door middel van fotogrammetrie met een DSLR-camera om driedimensionale (3D) modellen door de computer te genereren, die 3D-geprint werden als replica's op halve grootte van het origineel voor weergave en educatieve doeleinden.

Samenvatting

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De voorbereiding van skeletten van walvisachtigen, in het bijzonder baleinwalvissen, vormt een grote uitdaging vanwege hun hoge lipidengehalte en ongewone grootte. Documentatie van de skeletmorfologie is belangrijk om nauwkeurige en betrouwbare modellen te produceren voor zowel onderzoeks- als onderwijsdoeleinden. In dit artikel hebben we een 10,8 meter lange Omura-walvis die in 2014 in de wateren van Hongkong is gestrand, als voorbeeld gebruikt voor de illustratie. Dit zeldzame en enorme exemplaar werd ontvleesd, gemacereerd en in de zon gedroogd om het skelet op te leveren voor onderzoek en openbare vertoning. De morfologie van elk bot werd vervolgens gedocumenteerd door middel van fotogrammetrie. De complexe contouren van het skelet maakten geautomatiseerde fotoshoot ontoereikend en er werden 3 handmatige methoden gebruikt op botten van verschillende groottes en vormen. De gemaakte foto's werden verwerkt om driedimensionale (3D) modellen van 166 individuele botten te genereren. Het skelet werd op halve grootte geprint met polymelkzuur voor weergavedoeleinden, wat gemakkelijker te onderhouden was dan de eigenlijke walvisachtigenbotten met een hoog restvetgehalte. De bedrukte botten weerspiegelden de meeste anatomische kenmerken van het exemplaar, waaronder het uitbuigende rostrale gebied en het caudale condylaire facet dat articuleerde met Ce1, maar de foramina op de parieto-squamosale hechting, die kenmerkend zijn voor Balaenoptera omurai, en een ingesprongen groef op het frontale bot aan het achterste uiteinde van de laterale rand waren niet duidelijk weergegeven. Extra fotoshoots of 3D-oppervlaktescans moeten worden uitgevoerd op gebieden met nauwgezette details om de precisie van de modellen te verbeteren. De elektronische bestanden van het 3D-skelet werden online gepubliceerd om een wereldwijd publiek te bereiken en wetenschappelijke samenwerking tussen onderzoekers over de hele wereld te vergemakkelijken.

Inleiding

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Strandingen van walvisachtigen bieden waardevolle mogelijkheden om meer te weten te komen over hun levensgeschiedenis, biologische gezondheid en profiel, evenals het effect van antropogene acties op het ecosysteem. Driedimensionale (3D) weergave en modellering maken een nauwkeurige weergave van morfometrische metingen mogelijk die kunnen worden gebruikt voor biomechanische berekeningen en inzicht geven in verschillende fysiologische gedragingen1. Morfologische aanpassingen hebben deze dieren in staat gesteld te overleven in de oceaan, terwijl sommige pathologieën die bij gestrande walvisachtigen zijn waargenomen, hun biologische gezondheid en profiel, antropogene en niet-antropogene omstandigheden of doodsoorzaak kunnen onthullen 2,3. Botlaesie gevolgd door een traumatische botsing kan ongenezen blijven, aangezien de dieren continu onder enorme onderwaterdruk moeten zwemmen4. Bij zeezoogdieren kunnen compressie en niet-fatale gasembolie de bloedtoevoer naar de botten verminderen en barotrauma's veroorzaken5. Ongunstige botremodellering kan leiden tot zowel pijn als verminderde mobiliteit van de wervelkolom, waardoor hun overleving bij predatie of andere bedreigingen in gevaar komt. Stijgingen in de rapportage van mortaliteit en morbiditeit bij walvisachtigen wereldwijd wezen ook op de mogelijke achteruitgang van de gezondheid van de oceaan 6,7. De erkenning van het belang van de oceaan en de onlosmakelijke verbanden tussen de gezondheid van de mens en de gezondheid van walvisachtigen en ecosystemen heeft geleid tot het onderzoeksparadigma 'One Ocean-One Health'8.

Op 31 maart 2014 strandde een Omura's walvis (Balaenoptera omurai) in de buurt van Hung Shek Mun, Plover Cove Country Park, Hong Kong. Het was een volwassen vrouwtje van 10.8 meter en slechts een paar van deze soorten zijn gevonden in de Indo-Pacifische regio sinds het voor het eerst werd ontdekt in 20039. Het stranden van een walvis van deze omvang is niet gebruikelijk in Hong Kong, daarom bood dit evenement een kans om het skelet te bewaren voor onderzoeks- en educatieve doeleinden. Het gestrande dier werd ontleed en ontvleesd op de plaats van ontdekking, waarbij de meeste uitwendige spieren en inwendige organen werden verwijderd. Grove autopsie onthulde dat het karkas zich in een vergevorderde staat van autolyse bevond, maar meerdere diepe snijwonden had die het lichaam doorkruisten, de meest ernstige daarvan waren gecentreerd op de rechter borstvin met een diepe transversale scheur die zich door het bot uitstrekte, wat een zekere mate van zelfverzekerde koppeling van verstrikkingsbewijs met een waargenomen toestand van de mortaliteit aantoont. De skeletresten werden vervoerd naar een locatie op het eiland Lantau door het Agriculture, Fisheries, and Conservation Department van de regering van de Speciale Administratieve Regio Hong Kong, waar maden werden gebruikt om de zachte weefsels te consumeren. De botten werden ontvet door watermaceratie gedurende 2 maanden met handmatige schrobben. Ondanks dat er een aanzienlijke hoeveelheid botvet werd geëxtraheerd, bleef het skelet, met name de schedel- en ribranden, bruin van kleur. Het achtergebleven vet was moeilijk te verwijderen en zou, indien onbehandeld, knaagdieren aantrekken, verslechteren en het exemplaar ongeschikt maken voor presentatie. Zelfs met perfecte conserveringsomstandigheden kunnen botten van dieren nog steeds worden afgebroken door verschillende stofbewonende micro-organismen10. Er werd besloten om de morfologie van het semi-ontvette skelet digitaal te laten documenteren en vervolgens 3D-geprint met duurzame materialen als een sanitaire replica van het origineel.

3D-modellen van biologische specimens kunnen op verschillende manieren worden gegenereerd, waaronder medische beeldvorming, oppervlaktescans en fotogrammetrie. Medische beeldvormingsmodaliteiten zoals computertomografie (CT) en magnetische resonantiebeeldvorming produceren multiplanaire beelden die zowel externe als interne kenmerken bevatten, maar kleur en textuur missen. CT is gebruikt om de anatomie of pathologie van staartvinnen, baleinen en schedels van verschillende soorten te documenteren, en onthult hun unieke aanpassing aan voortbeweging, foerageren en neurologische ontwikkeling 11,12,13,14,15,16. Oppervlaktescanning projecteert laser- of structuurlicht op het object, waarbij het reflectiepatroon wordt omgezet in geometrische gegevens door middel van trigonometrische triangulatie om een oppervlaktemodel te genereren. Fotogrammetrie registreert een reeks enigszins overlappende foto's van het doelwit. Of de camera draait rond het object, of het object wordt tijdens het fotograferen op een draaitafel gedraaid. Het proces wordt herhaald met verschillende camerahoeken en hoogtes voordat het object wordt omgedraaid om ook de onderkant vast te leggen. Foto's worden geïmporteerd in modelleringssoftware, die de locatie en afstand van elk object in de 3D-ruimte berekent om puntenwolken te produceren. De geometrische informatie wordt verwerkt door triangulatie van de puntenwolken om veelhoekige mazen te genereren, die kunnen worden bewerkt en vervaardigd. 3D-reconstructie kan nauwkeurige metingen van gescande oppervlakken en volumes weergeven17.

Fotogrammetrie werd beschouwd als een geschikte benadering voor 3D-documentatie van het walvisskelet van de Omura gezien de lage apparatuurkosten, de adequate uitvoerkwaliteit en de flexibiliteit in het omgaan met botten van grotendeels variabele grootte en vorm. De schedel van de walvis was bijvoorbeeld 2,6 meter lang, waardoor miniatuurmethoden zoals 3D-oppervlaktescanning met laser onhaalbaar waren. De apparatuur die nodig is voor fotogrammetrie is gemakkelijk toegankelijk - alleen een digitale camera met een hoge opnameresolutie (>5 megapixels) en modelleringssoftware, die veel goedkoper is dan de optische of laserscanners voor het scannen van 3D-oppervlakken. Bovendien vereist 3D-oppervlaktescanning dat de scanner tijdens het verzamelen van gegevens wordt aangesloten op een redelijk krachtige computer, die beide een onafhankelijke voeding vereisen. 3D-oppervlaktescanning is niet toepasbaar wanneer er geen stroombron is, bijvoorbeeld in het geval van zeer grote exemplaren met beperkte transporteerbaarheid, of wanneer het originele walviskarkas ter plaatse moet worden gescand. Voor fotogrammetrie zijn alleen een digitale camera, een statief en een ondersteunend apparaat zoals een platenspeler nodig. Fotogrammetrie is daarom een meer betaalbare optie met een hoge draagbaarheid voor kleine onderzoeksgroepen om mee te beginnen.

Digitale modellen worden door middel van 3D-printen getransformeerd tot fysieke producten. Lagen gesmolten polymelkzuur (PLA) worden gestapeld en gestold om het walvisskelet te reproduceren. De realistische replica, op half formaat bedrukt, kan worden gebruikt voor openbare vertoning en educatieve doeleinden. Voor studenten en leken in het algemeen kan het aanraken van anatomische modellen hen helpen het dier niet alleen visueel te waarderen, maar ook door sensatie. Voor professionals zoals jonge clinici en wetenschappers kan het moeilijk zijn om ingewikkelde structuren te begrijpen op basis van 2D-foto's18. Traditioneel ondergaan biologische exemplaren plastinatie om educatieve hulpstoffen te worden, maar het proces is vrij ingewikkeld, veeleisend en tijdrovend. Karkassen kunnen biologische gevaren met zich meebrengen en van elk exemplaar wordt slechts één model gegenereerd. 3D-documentatie en printen bieden interactieve ervaringen die leuker zijn dan studieboeken of virtuele animaties. Zelfs virtuele dissectie kan niet de voordelen van tastbare manipulatie bieden en is daarom niet populair onder studenten19. Met 3D-printtechnologie kunnen meerdere kopieën van een zeldzaam exemplaar worden gerepliceerd, in de hand worden gehouden en vanuit verschillende hoeken nauwkeurig worden bestudeerd, zonder ongewenste geur of de angst om ze te breken20. Het product kan worden aangepast, bijvoorbeeld verkleind voor eenvoudige manipulatie of bedrukt in verschillende kleuren voor esthetische illustratie. De 3D-modellen kunnen ook digitaal worden bewerkt om kapotte of ontbrekende onderdelen te herstellen, wat een grotere veelzijdigheid mogelijk maakt. 3D-documentatie en -printen vergemakkelijken ook kennisdeling tussen onderzoekers. Een skeletresten kunnen digitaal worden opgenomen, online worden gedeeld en op verzoek worden afgedrukt. Specimens kunnen worden "geprototypeerd" en in het buitenland worden gedistribueerd als een standaardpakket in plaats van een biologisch monster, waarvoor speciale quarantaine of juridische documentatie vereist is. Elektronische 3D-modellen met de belangrijkste statistieken van de walvisbotten worden ook online gedeeld met andere instituten om wetenschappelijke samenwerking tussen onderzoekers over de hele wereld te vergemakkelijken.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Voorbereiding

  1. Zet het half ontvette walvisskelet in elkaar.
  2. Wijs een code aan voor elk stuk bot. De code wordt gebruikt bij de fotoshoot, het genereren van 3D-modellen en 3D-printen.

2. Fotogrammetrie

  1. Instellingen camera en statief
    1. Gebruik een standaardlens met een brandpuntsafstand van 24-70 mm, een diameter van 77-82 mm en een f-getal van 2.8 L. Vermijd groothoeklenzen. Gebruik een compatibel statief met een verstelbare hoogte van 40-150 cm.
    2. Stel de sluiter in op 1/25 tot 1/30, afhankelijk van de lichtomstandigheden.
    3. Stel het diafragma in op f11 tot f13. Zorg ervoor dat de achtergrond duidelijk wordt vastgelegd.
    4. Stel ISO in op automatisch. Zorg ervoor dat de waarde niet hoger is dan 1600.
    5. Zet het statief op ongeveer 20-40 cm afstand van het preparaat.
    6. Voor horizontale elevatie stelt u de statiefhoogte zo in dat de camera horizontaal ten opzichte van het preparaat staat (Figuur 1).
    7. Voor een superieure hoogte stelt u de hoogte van het statief zo in dat de camera 45° boven het preparaat naar beneden kantelt.
    8. Voor een inferieure hoogte stelt u de hoogte van het statief zo in dat de camera 45° onder het preparaat omhoog kantelt.
  2. Schieten op de wervels
    1. Bereid een helder tafelblad voor in kamer A. Hier wordt het dorsale deel van het bot gescand.
    2. Plaats het bot op het tafelblad. Gebruik een ringlamp voor botten met restolie die donkerder lijken. Optioneel: leg er aluminiumfolie onder voor een betere lichtreflectie.
    3. Plaats 2-3 markeerkaarten op bekende afstanden als schaalreferentie.
    4. Stel het statief in op horizontale hoogte (stap 2.1.6).
    5. Maak een foto en beweeg de camera vervolgens 15-20° cirkelvormig rond het preparaat. Herhaal dit totdat een draai van 360° is voltooid.
    6. Zet het statief op superieure hoogte (stap 2.1.7). Herhaal de fotoshoot (stap 2.2.5).
    7. Bereid een helder tafelblad voor in kamer B. Het ventrale deel van het bot wordt hier gescand.
    8. Plaats het bot ondersteboven op het tafelblad. Herhaal de fotoshoot (stap 2.2.4 tot 2.2.6).
      OPMERKING: Kamer A en B mogen geen gemeenschappelijke objecten hebben, behalve het preparaat. De achtergrond moet ongewijzigd blijven om verwarring tijdens de nabewerking te voorkomen. Tijdens de fotoshoot moet een vaste brandpuntsafstand en afstand tot het object worden aangehouden. Voor de berekening van de schaal moeten ten minste 2 markeringskaarten op één foto worden vastgelegd. Voor elk exemplaar moeten ten minste 5 foto's met markeringskaarten worden gemaakt. Voor exemplaren met unieke kenmerken (bijv. foramina) moeten 2-3 extra close-upfoto's worden gemaakt. Dit geldt ook voor stap 2.3 en 2.4.
  3. Schieten op de grote botten (schedel, onderkaken, ribben, schouderbladen, enz.)
    1. Bereid transparante supporters (planken of dozen) voor en leg het bot op de supporters.
    2. Stel het statief in op horizontale hoogte (stap 2.1.6).
    3. Maak een foto en beweeg de camera vervolgens 15-20° cirkelvormig rond het preparaat. Herhaal dit totdat een draai van 360° is voltooid.
    4. Zet het statief op superieure hoogte (stap 2.1.7). Herhaal de fotoshoot (stap 2.3.3).
    5. Zet het statief op inferieure hoogte (stap 2.1.8). Herhaal de fotoshoot (stap 2.3.3).
  4. Schieten op de kleine botten (vingerkootjes, chevrons, enz.)
    1. Bereid een draaitafel voor die is bedekt met aluminiumfolie, plaats er een schuimblokje op met een paar tandenstokers die naar boven wijzen als ondersteuning voor het preparaat.
    2. Leg het bot op de tandenstokers zodat het buikgedeelte van onderaf zichtbaar is.
    3. Stel het statief in op horizontale hoogte (stap 2.1.6).
    4. Maak een foto en draai de draaitafel vervolgens 15-20°. Herhaal dit totdat een draai van 360° is voltooid.
    5. Zet het statief op superieure hoogte (stap 2.1.7). Herhaal de fotoshoot (stap 2.4.4).
    6. Zet het statief op inferieure hoogte (stap 2.1.8). Herhaal de fotoshoot (stap 2.4.4).

3. Gegevensverwerking door modelleringssoftware (zie Materiaaltabel)

  1. Een schaarse puntenwolk maken
    1. Ga naar het menu Workflow , selecteer Segment toevoegen en Foto's toevoegen. Selecteer alle foto's van een enkel exemplaar en klik op Openen.
    2. Ga naar het menu Werkstroom , selecteer Foto's uitlijnen en klik op OK. Deze stap zal enige tijd in beslag nemen.
    3. Ga naar het menu Model en selecteer Geleidelijke selectie.
    4. Selecteer Reconstructieonzekerheid, stel de waarde in op 10 en klik op OK. Druk op [DEL] om geselecteerde punten te verwijderen.
    5. Ga naar het menu Extra en selecteer Camera's optimaliseren. Controleer Aanpassing adaptief cameramodel en klik op OK.
    6. Herhaal stap 3.1.3, selecteer Herprojectiefout, stel de waarde in op 0.5 en klik op OK. Druk op [DEL] om geselecteerde punten te verwijderen.
    7. Herhaal stap 3.1.3, selecteer Projectienauwkeurigheid, stel de waarde in onder 10 en klik op OK. Druk op [DEL] om geselecteerde punten te verwijderen.
    8. Roteer de puntenwolk en verwijder ongewenste punten met het selectiegereedschap Vrije vorm en [DEL].
  2. Het opschonen van de schaarse wolk
    1. Ga naar het menu Werkstroom , selecteer Mesh bouwen.
    2. Selecteer Sparse cloud als bron, verwijder het vinkje bij Vertex-kleuren berekenen en klik op OK.
    3. Ga naar het menu Bestand , selecteer Importeren – Maskers importeren.
    4. Selecteer uit Model als methode, Vervangen als bewerking, toepassen op alle camera's en klik op OK.
  3. Het bouwen van een dichte puntenwolk
    1. Ga naar het menu Werkstroom en selecteer Dichte cloud bouwen.
    2. Selecteer de Kwaliteit (Gemiddeld of Hoog), verwijder het vinkje bij Puntkleuren berekenen en klik op OK. Deze stap zal enige tijd in beslag nemen.
    3. Draai de puntenwolk en verwijder indien nodig ongewenste punten met het selectiegereedschap Vrije vorm .
  4. Het schoonmaken van de dichte wolk
    1. Ga naar het menu Werkstroom , selecteer Mesh bouwen.
    2. Selecteer Dichte wolk als bron en klik op OK. Wacht tot het is geladen en sla het project op.
  5. Het model schalen
    1. Dubbelklik in het deelvenster Foto's op een foto met markeringskaarten. Zoom in en klik met de rechtermuisknop in het midden van een markering en selecteer Markering toevoegen. Herhaal dit voor andere markeringen op de foto.
    2. Herhaal dit voor alle foto's met markeerkaarten. Voor eerder toegevoegde markeringen klikt u met de rechtermuisknop, selecteert u Markering plaatsen en maakt u een keuze uit de lijst
    3. Pas de positie van markeringen aan door met de linkermuisknop ingedrukt te houden.
    4. Selecteer in het deelvenster Werkruimte onder Segment – Markering een paar markeringen met bekende afstand door [CTRL] ingedrukt te houden. Klik met de rechtermuisknop en selecteer Schaalbalk maken. Herhaal dit voor alle paren.
    5. Selecteer in het deelvenster Werkruimte onder Segment - Schaalbalken het paar markeringen.
    6. Voer in het verwijzingspaneel de afstand in meter in. Herhaal dit voor alle paren.
    7. Sla het project op.

4. 3D afdrukken van het skelet

  1. Het model afdrukken
    1. Exporteren. STL-bestanden naar een 3D-printsoftware (zie Materiaaltabel).
    2. Verplaats en draai het object indien nodig op het platform. Zorg ervoor dat het object wordt geplaatst met een groot plat oppervlak dat de basis raakt. Schaal op of af als dat nodig is.
      OPMERKING: 3D-printen is een zeer tijdrovende procedure en de onregelmatige vorm van botten kan het proces bemoeilijken. Het platste oppervlak moet worden aangeduid als het onderste deel van het model, zodat de afdruk tijdens het afdrukken stabiel blijft.
    3. Voor onderdelen die te groot zijn om te worden bedrukt (bijv. de kaken), gebruikt u de Free Cut-functie om het object in delen te verdelen en de afdrukken aan elkaar te lijmen.
    4. Print het model met PLA filament. Gebruik een loopafstand van 0,03 mm.
      OPMERKING: Afdrukken op een kleinere doorgangsafstand wordt aanbevolen voor modellen met fijnschalige functies, waarvoor een langere afdruktijd nodig is.
  2. Het skelet tentoonstellen
    1. Match de 3D-geprinte producten met de originelen door de aangewezen code. Controleer op drukfouten. Herdruk indien nodig. Zet het skelet in elkaar om tentoon te stellen.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

In dit onderzoek werden 166 stukjes bot afzonderlijk gescand en werden de 3D-modellen met een resolutie van 1 mm opgeslagen in . STL-formaat. Het stereolithografieformaat registreert de oppervlaktegeometrie van 3D-objecten zonder kleur of textuur, wat gebruikelijk is voor 3D-printen. Het volledige 3D-model van het walvisskelet van de Omura is online geüpload voor openbare toegang (https://www.cityu.edu.hk/cvmls/omura). De schedel is vanwege het grote formaat geprint met een profes...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Skeletten voor tentoonstelling moeten olievrij en geurloos zijn. Walvisbotten zijn notoir vettig, wat hun bereiding uitzonderlijk uitdagend maakt. De skeletresten van een jonge blauwe vinvis die in 1998 was gestrand, werden tentoongesteld in het New Bedford Whaling Museum in Massachusetts. Ondanks een enorme behandeling door professionals, bleven de botten gelig met een onaangename geur en sijpelden ze al meer dan 20 jaar onafgebroken olie21. Met weinig ervaring i...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dankbetuigingen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De auteurs willen het Agriculture, Fisheries, and Conservation Department en Marine Region van de Hong Kong Police Force van de Hong Kong Special Administrative Region Government bedanken voor hun steun aan dit project. Oprechte waardering gaat ook uit naar het personeel en de studenten van de City University of Hong Kong voor de grote inspanningen die zijn geleverd om het skelet van de Omura-walvis te ontvleesmen en te behandelen. De auteurs zijn dankbaar voor het Department of Infectious Diseases and Public Health van de City University of Hong Kong voor de financiële steun voor deze publicatiekosten. Speciale dank aan Dr. Maria Jose Robles Malagamba voor de Engelse redactie van dit manuscript.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
EF 24-70mm 1:2.8 L II USMCanonNACamera lens
EOS 5DSRCanonNACamera
ideaMaker 3.6.1Raise 3DNA3D printing software
MVKBFRL-LIVEUSManfrottoNACamera tripod
N2 PlusRaise 3DNA3D printer
Agisoft Metashape 1.6.4 (Professional Edition)AgisoftNA3D modeling software
Poly-lactic acidRaise 3DNA3D printing material
Precision 9010 CPU: 2 x Xeon E5-2620 v3DellNAComputer

Referenties

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Adamczak, S. K., Pabst, A., McLellan, W. A., Thorne, L. H. Using 3D models to improve estimates of marine mammal size and external morphology. Frontiers in Marine Science. 6, (2019).
  2. Kemper, C. M., et al. Cetacean captures, strandings and mortalities in South Australia 1881-2000, with special reference to human interactions. Australian Mammalogy. 27 (1), 37-47 (2005).
  3. Díaz-Delgado, J., et al. Pathologic findings and causes of death of stranded cetaceans in the Canary Islands (2006-2012). PloS one. 13 (10), 0204444(2018).
  4. Cozzi, B., Mazzariol, S., Podestà, M., Zotti, A. Diving adaptations of the cetacean skeleton. The Open Zoology Journal. 2, 24-32 (2009).
  5. Moore, M. J., Early, G. A. Cumulative sperm whale bone damage and the bends. Science. 306, 2215(2004).
  6. Gulland, F., Hall, A. Is marine mammal health deteriorating? Trends in the global reporting of marine mammal disease. EcoHealth. 4 (2), 135-150 (2007).
  7. Bossart, G. D. Marine mammals as sentinel species for oceans and human health. Veterinary Pathology. 48 (3), 676-690 (2011).
  8. Schwacke, L. H., Gulland, F. M., White, S. Sentinel species in oceans and human health. Environmental Toxicology: Selected Entries from the Encyclopedia of Sustainability Science and Technology. Springer Science+Business Media. , 503-528 (2013).
  9. Wada, S., Oishi, M., Yamada, T. K. A newly discovered species of living baleen whale. Nature. 426 (6964), 278-281 (2003).
  10. Pinzari, F., Cornish, L., Jungblut, A. D. Skeleton bones in museum indoor environments offer niches for fungi and are affected by weathering and deposition of secondary minerals. Environmental Microbiology. 22 (1), 59-75 (2020).
  11. Fontanella, J. E., Fish, F. E., Rybczynski, N., Nweeia, M. T., Ketten, D. R. Three-dimensional geometry of the narwhal (Monodon monoceros) flukes in relation to hydrodynamics. Marine Mammal Science. 27 (4), 889-898 (2011).
  12. Jensen, M. M., Saladrigas, A. H., Goldbogen, J. A. Comparative three-dimensional morphology of baleen: cross-sectional profiles and volume measurements using CT images. The Anatomical Record. 300 (11), 1942-1952 (2017).
  13. Marino, L., Uhen, M. D., Pyenson, N. D., Frohlich, B. Reconstructing cetacean brain evolution using computed tomography. The Anatomical Record (Part B.: New Anatomy). 272, 107-117 (2003).
  14. Kot, C. W., Chan, D. K. P., Yuen, H. L. A., Tsui, H. C. L. Diagnosis of atlanto-occipital dissociation: Standardised measurements of normal craniocervical relationship in finless porpoises (genus Neophocaena) using postmortem computed tomography. Scientific Reports. 8, 8474(2018).
  15. Yuen, H. L. A., Tsui, C. L., Kot, B. C. W. Accuracy and reliability of cetacean cranial morphometrics using computed tomography three-dimensional volume rendered images. PLoS ONE. 12, e0174215(2017).
  16. Kot, B. C. W., Tsui, H. C. L., Chung, T. Y. T., Lau, A. P. Y. Postmortem neuroimaging of cetacean brains using computed tomography and magnetic resonance imaging. Frontiers in Marine Science. , In Press (2020).
  17. Erolin, C. Interactive 3D digital models for anatomy and medical education. Advances in Experimental Medicine and Biology. 1138, 1-16 (2019).
  18. Zhang, X. D., et al. A novel three-dimensional-printed paranasal sinus-skull base anatomical model. European Archives of Oto-rhino-laryngology. 275 (8), 2045-2049 (2018).
  19. Lombardi, S. A., Hicks, R. E., Thompson, K. V., Marbach-Ad, G. Are all hands-on activities equally effective? Effect of using plastic models, organ dissections, and virtual dissections on student learning and perceptions. Advances in Physiology Education. 38 (1), 80-86 (2014).
  20. Li, F., Liu, C., Song, X., Huan, Y., Gao, S., Jiang, Z. Production of accurate skeleton models of domestic animals using three-dimensional scanning and printing technology. Anatomical Sciences Education. 11 (1), 73-80 (2018).
  21. Atlas Obscura contributor. The oozing whale skeleton of New Bedford. Atlas Obscura. , Available from: https://slate.com/human-interest/2016/04/at-the-new-bedford-whaling-museum-in-massachusetts-you-ll-find-the-oozing-skeleton-of-kobo-a-whale-killed-by-a-tanker-off-the-coast-of-nova-scotia.html (2016).
  22. Katz, D., Friess, M. Technical note: 3D from standard digital photography of human crania - a preliminary assessment. American Journal of Physical Anthropology. 154 (1), 152-158 (2014).
  23. Rubio, R. R., et al. Construction of neuroanatomical volumetric models using 3-dimensional scanning techniques: technical note and applications. World Neurosurgery. 126, 359-368 (2019).
  24. Thomas, D. B., Hiscox, J. D., Dixon, B. J., Potgieter, J. 3D scanning and printing skeletal tissues for anatomy education. Journal of Anatomy. 229 (3), 473-481 (2016).
  25. Kot, B. C. W., Chan, D. K. P., Yuen, A. H. L., Wong, F. H. M., Tsui, H. C. L. Morphological analysis of the foramen magnum in finless porpoise (genus Neophocaena) using postmortem computed tomography 3D volume rendered images. Marine Mammal Science. 35, 261-270 (2019).
  26. Kot, B. C. W., Chan, D. K. P., Yu, M. C. Y., Chau, W. K. L., Lau, A. P. Y., Tsui, H. C. L. Three-dimensional surface scanning in postmortem investigation of stranded cetaceans: a step-by-step guide for carcass surface documentation. IAAAM 49th Annual Conference Proceedings. , Long Beach, CA, USA. https://www.vin.com/apputil/content/defaultadv1.aspx?pId=20778&meta=Generic&catId=113374&id=8504990&ind=42&objTypeID=17 (2018).
  27. Wachowiak, M. J., Karas, B. V. 3D scanning and replication for museum and cultural heritage applications. Journal of the American Institute for Conservation. 48 (2), 141-158 (2009).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken

Toestemming aanvragen

Trefwoorden

Fotogrammetrische modellering3D printenbotdocumentatieskeletpreparatiepolymelkzuurprintenpublicatie van elektronische bestandenanatomische kenmerkanalysewetenschappelijke samenwerking
Video binnenkort beschikbaar

Gerelateerde artikelen