JoVE Logo
Authors
Contact Us

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

تم توثيق مورفولوجيا العظام لحوت البالين شبه منزوع الشحوم عن طريق المسح التصويري باستخدام كاميرا DSLR لإنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد (3D) بواسطة الكمبيوتر ، والتي تمت طباعتها ثلاثية الأبعاد كنسخ طبق الأصل نصف الحجم للعرض والأغراض التعليمية.

Abstract

يمثل تحضير الحيتانيات ، وخاصة حوت البالين ، والهياكل العظمية تحديا كبيرا بسبب محتواها العالي من الدهون وحجمها غير المألوف. يعد توثيق مورفولوجيا الهيكل العظمي أمرا مهما لإنتاج نماذج دقيقة وموثوقة للأغراض البحثية والتعليمية. في هذه الورقة ، استخدمنا حوت أومورا الذي يبلغ طوله 10.8 أمتار والذي تقطعت به السبل في مياه هونغ كونغ في عام 2014 كمثال على الرسم التوضيحي. تم نزع هذه العينة النادرة والضخمة ونقعها وتجفيفها بالشمس لإنتاج الهيكل العظمي للبحث والعرض العام. ثم تم توثيق مورفولوجيا كل عظم عن طريق المسح التصويري. جعل المحيط المعقد للهيكل العظمي التصوير الآلي غير كاف وتم استخدام 3 طرق يدوية على العظام ذات الأحجام والأشكال المختلفة. تمت معالجة الصور الملتقطة لإنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد (ثلاثية الأبعاد) من 166 عظمة فردية. تمت طباعة الهيكل العظمي بنصف حجم بحمض البولي لاكتيك لأغراض العرض ، والذي كان أسهل في الصيانة من عظام الحيتانيات الفعلية التي تحتوي على نسبة عالية من الدهون المتبقية. عكست العظام المطبوعة معظم السمات التشريحية للعينة ، بما في ذلك المنطقة المنقارية المنحنية والوجه الذيلي الذي تم التعبير عنه مع Ce1 ، ومع ذلك لم يتم تقديم الثقبة على خياطة الجداري الحرشفية ، وهي طابع تشخيصي ل Balaenoptera omurai ، وأخدود مسننة على العظم الأمامي في الطرف الخلفي من الحافة الجانبية لم يتم تقديمها بوضوح. يجب إجراء جلسات تصوير إضافية أو مسح ضوئي ثلاثي الأبعاد للسطح في مناطق ذات تفاصيل دقيقة لتحسين دقة النماذج. تم نشر الملفات الإلكترونية للهيكل العظمي ثلاثي الأبعاد عبر الإنترنت للوصول إلى جمهور عالمي وتسهيل التعاون العلمي بين الباحثين في جميع أنحاء العالم.

Introduction

توفر تقطعت بهم السبل في الحيتانيات فرصا قيمة للتعرف على تاريخ حياتهم وصحتهم البيولوجية وملفهم الشخصي ، فضلا عن تأثير الإجراءات البشرية المنشأ على النظام البيئي. يسمح التمثيل والنمذجة ثلاثية الأبعاد (3D) بالتمثيل الدقيق للقياسات المورفومترية التي يمكن استخدامها في الحسابات الميكانيكية الحيوية وإعطاء رؤى حول السلوكيات الفسيولوجيةالمختلفة 1. سمحت التكيفات المورفولوجية لهذه بالبقاء على قيد الحياة في المحيط ، في حين أن بعض الأمراض التي لوحظت في الحيتانيات التي تقطعت بها السبل يمكن أن تكشف عن صحتها البيولوجية وملفها الشخصي ، والظروف البشرية وغير البشرية المنشأ أو سبب الوفاة2،3. قد تظل آفة العظام التي يتبعها تصادم مؤلم غير ملتئمة لأن مطالبة بالسباحة باستمرار تحت ضغط هائل تحت الماء4. في الثدييات البحرية ، قد يؤدي الانضغاط والانسداد الغازي غير القاتل إلى تقليل تدفق الدم إلى العظام والتسبب في الصدماتالضغطية 5. قد تؤدي إعادة تشكيل العظام السلبية إلى كل من الألم وانخفاض حركة العمود الفقري مما يضر ببقائهم على قيد الحياة عند الافتراس أو التهديدات الأخرى. كما أشارت الزيادات في الإبلاغ عن الوفيات والمراضة في الحيتانيات في جميع أنحاء العالم إلى الانخفاض المحتمل في صحة المحيطات6،7. أدى الاعتراف بأهمية المحيط والروابط التي لا تنفصم بين صحة الإنسان وصحة الحيتانيات والنظم الإيكولوجية إلى نموذج البحث "محيط واحد - صحةواحدة" 8.

في 31 مارس 2014 ، تقطعت السبل بحوت أومورا (Balaenoptera omurai) بالقرب من Hung Shek Mun ، Plover Cove Country Park ، هونغ كونغ. كانت أنثى بالغة يبلغ طولها 10.8 أمتار ، ولم يتم العثور على سوى عدد قليل من هذه الأنواع في منطقة المحيطين الهندي والهادئ منذ اكتشافها لأول مرة في عام 20039. إن شواطئ حوت بهذا الحجم ليس شائعا في هونغ كونغ ، لذلك قدم هذا الحدث فرصة للحفاظ على الهيكل العظمي للأغراض البحثية والتعليمية. تم تشريح الموجود على الشاطئ ونزع جسده في موقع الاكتشاف ، مع إزالة غالبية العضلات الخارجية والأعضاء الداخلية. كشف التشريح الإجمالي أن الذبيحة كانت في حالة متقدمة من التحلل الذاتي ولكن كان بها العديد من التمزقات العميقة التي تتقاطع مع الجسم ، وأشدها تركزت على الزعنفة الصدرية اليمنى مع تمزق عرضي عميق يمتد في جميع أنحاء العظم ، مما يدل على درجة معينة من الارتباط الواثق لأدلة التشابك مع حالة الوفيات المرصودة. تم نقل بقايا الهيكل العظمي إلى موقع في جزيرة لانتاو من قبل إدارة الزراعة ومصايد الأسماك والحفظ التابعة لحكومة منطقة هونغ كونغ الإدارية الخاصة ، حيث تم استخدام اليرقات لاستهلاك الأنسجة الرخوة. تم إزالة الشحوم من العظام عن طريق النقع بالماء لمدة شهرين مع التنظيف اليدوي. على الرغم من استخراج كمية كبيرة من دهون العظام ، ظل الهيكل العظمي ، ولا سيما حواف الجمجمة والأضلاع ، بني اللون. كان من الصعب إزالة الدهون المتبقية وإذا تركت دون علاج ، فإنها ستجذب القوارض وتتدهور وتجعل العينة غير صالحة للعرض. حتى مع ظروف الحفظ المثالية ، لا يزال من الممكن أن تتحلل عظام بواسطة الكائنات الحية الدقيقة المختلفة التي تعيش في الغبار10. تقرر توثيق مورفولوجيا الهيكل العظمي شبه المنزوع الشحوم رقميا ثم طباعتها ثلاثية الأبعاد بمواد متينة كنسخة طبق الأصل الصحية من الأصل.

يمكن إنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد للعينة البيولوجية بعدة وسائل ، بما في ذلك التصوير الطبي والمسح السطحي والمسح التصويري. تنتج طرائق التصوير الطبي مثل التصوير المقطعي المحوسب (CT) والتصوير بالرنين المغناطيسي صورا متعددة المستويات تتضمن ميزات خارجية وداخلية ، ولكنها تفتقر إلى اللون والملمس. تم استخدام التصوير المقطعي المحوسب لتوثيق تشريح أو علم أمراض الحظائر والبالين والجمجمة لأنواع مختلفة ، مما يكشف عن تكيفها الفريد في الحركة والبحث عن الطعام والنمو العصبي11،12،13،14،15،16. يعرض المسح السطحي إما الليزر أو ضوء الهيكل على الكائن ، حيث يتم تحويل نمط الانعكاس إلى بيانات هندسية عن طريق التثليث المثلثي لإنشاء نموذج سطحي. يسجل المسح التصويري سلسلة من الصور المتداخلة قليلا للهدف. إما أن تدور الكاميرا حول الكائن ، أو يتم تدوير الكائن على قرص دوار عند التصوير. تتكرر العملية بزوايا وارتفاعات مختلفة للكاميرا قبل أن يتم قلب الكائن لالتقاط الجانب السفلي بالمثل. يتم استيراد الصور إلى برنامج النمذجة ، والذي يحسب موقع ومسافة كل ميزة في مساحة ثلاثية الأبعاد لإنتاج سحب نقطية. تتم معالجة المعلومات الهندسية عن طريق تثليث السحب النقطية لإنشاء شبكات متعددة الأضلاع ، والتي يمكن تحريرها وتصنيعها. يمكن أن تعكس إعادة البناء ثلاثية الأبعاد قياسات دقيقة للأسطح والأحجام الممسوحةضوئيا 17.

اعتبر المسح التصويري نهجا مناسبا للتوثيق ثلاثي الأبعاد للهيكل العظمي لحوت أومورا نظرا لتكلفة المعدات المنخفضة وجودة الإنتاج الكافية والمرونة في التعامل مع العظام ذات الأحجام والأشكال المتغيرة إلى حد كبير. على سبيل المثال ، يبلغ قياس جمجمة الحوت 2.6 متر ، مما جعل الطرق المصغرة مثل المسح السطحي ثلاثي الأبعاد بالليزر غير مجدية. يمكن الوصول بسهولة إلى المعدات المطلوبة للمسح التصويري - فقط كاميرا رقمية بدقة التقاط عالية (>5 ميجابكسل) وبرنامج نمذجة ، وهو أرخص بكثير من الماسحات الضوئية أو الليزر لمسح السطح ثلاثي الأبعاد. بالإضافة إلى ذلك ، يتطلب مسح السطح ثلاثي الأبعاد توصيل الماسح الضوئي بجهاز كمبيوتر عالي الأداء بشكل معقول أثناء جمع البيانات ، وكلاهما يتطلب مصدر طاقة مستقل. لا يمكن تطبيق المسح السطحي ثلاثي الأبعاد عند غياب مصدر الطاقة ، على سبيل المثال في حالة وجود عينات كبيرة جدا ذات قابلية نقل محدودة ، أو عندما يتم مسح جثة الحوت الأصلية في الموقع. بالنسبة للمسح التصويري ، هناك حاجة فقط إلى كاميرا رقمية وحامل ثلاثي القوائم وجهاز داعم مثل القرص الدوار. لذلك يعد المسح التصويري خيارا ميسور التكلفة مع قابلية عالية للنقل لمجموعات البحث الصغيرة لتبدأ به.

يتم تحويل النماذج الرقمية إلى منتجات مادية عن طريق الطباعة ثلاثية الأبعاد. يتم تكديس طبقات حمض البولي لاكتيك المذاب (PLA) وترسيخها لإعادة إنتاج الهيكل العظمي للحوت. يمكن استخدام النسخة المتماثلة الواقعية ، نصف الحجم المطبوعة ، للعرض العام والأغراض التعليمية. بالنسبة للطلاب والأشخاص العاديين بشكل عام ، يمكن أن يساعدهم لمس النماذج التشريحية على تقدير ليس فقط بصريا ولكن أيضا عن طريق الإحساس. بالنسبة للمهنيين مثل الأطباء والعلماء الشباب ، قد يكون من الصعب فهم الهياكل المعقدة من الصور ثنائية الأبعاد18. تقليديا ، تخضع العينات البيولوجية للبلاستين لتصبح مساعدات تعليمية ، ومع ذلك فإن العملية معقدة للغاية وتتطلب موارد وتستغرق وقتا طويلا. قد تمتلك الجثث مخاطر بيولوجية ، ويتم إنشاء نموذج واحد فقط من كل عينة. تقدم الوثائق والطباعة ثلاثية الأبعاد تجارب تفاعلية أكثر إمتاعا من الكتب المدرسية أو الرسوم المتحركة الافتراضية. حتى التشريح الافتراضي لا يمكن أن يقدم فوائد التلاعب الملموس وبالتالي فهو لا يحظى بشعبية بين الطلاب19. باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد ، يمكن تكرار نسخ متعددة من عينة نادرة ، وحملها في متناول اليد ، ودراستها عن كثب من زوايا مختلفة ، دون رائحة غير مرغوب فيها أو الخوف من كسرها20. يمكن تخصيص المنتج ، على سبيل المثال تصغيره لسهولة التلاعب أو طباعته بألوان مختلفة للتوضيح الجمالي. يمكن أيضا تحرير النماذج ثلاثية الأبعاد رقميا لاستعادة الأجزاء المكسورة أو المفقودة مما يسمح بمزيد من التنوع. كما يسهل التوثيق والطباعة ثلاثية الأبعاد تبادل المعرفة بين الباحثين. يمكن تسجيل بقايا الهيكل العظمي رقميا ومشاركتها عبر الإنترنت وطباعتها عند الطلب. يمكن "وضع نماذج أولية" للعينات وتوزيعها في الخارج كطرد قياسي بدلا من عينة بيولوجية ، الأمر الذي يتطلب حجر صحي خاص أو وثائق قانونية. كما تتم مشاركة النماذج الإلكترونية ثلاثية الأبعاد التي تشتمل على مقاييس رئيسية لعظام الحيتان عبر الإنترنت مع معاهد أخرى لتسهيل التعاون العلمي بين الباحثين في جميع أنحاء العالم.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

1. التحضير

  1. قم بتجميع الهيكل العظمي للحوت شبه منزوع الشحوم.
  2. قم بتعيين رمز لكل قطعة من العظام. سيتم استخدام الكود في جلسة التصوير ، وتوليد النموذج ثلاثي الأبعاد ، والطباعة ثلاثية الأبعاد.

2. المسح التصويري

  1. إعدادات الكاميرا والحامل ثلاثي القوائم
    1. استخدم عدسة قياسية بطول بؤري 24-70 مم وقطرها 77-82 مم ورقم f 2.8 لتر. تجنب العدسات ذات الزاوية العريضة. استخدم حامل ثلاثي القوائم متوافق بارتفاع قابل للتعديل من 40 إلى 150 سم.
    2. اضبط الغالق على 1/25 إلى 1/30 ، اعتمادا على حالة الإضاءة.
    3. اضبط الفتحة على f11 إلى f13. تأكد من التقاط الخلفية بوضوح.
    4. اضبط ISO على تلقائي. تأكد من أن القيمة لا تتجاوز 1600.
    5. اضبط الحامل ثلاثي القوائم على بعد 20-40 سم تقريبا من العينة.
    6. للارتفاع الأفقي ، اضبط ارتفاع الحامل ثلاثي القوائم بحيث تكون الكاميرا أفقية للعينة (الشكل 1).
    7. للحصول على ارتفاع فائق، اضبط ارتفاع الحامل ثلاثي القوائم بحيث تميل الكاميرا لأسفل بزاوية 45 درجة فوق العينة.
    8. للارتفاع الأدنى، اضبط ارتفاع الحامل ثلاثي القوائم بحيث تميل الكاميرا لأعلى بمقدار 45 درجة أسفل العينة.
  2. تصوير الفقرات
    1. قم بإعداد سطح طاولة شفاف في الغرفة أ. سيتم فحص الجزء الظهري من العظم هنا.
    2. ضع العظم على سطح الطاولة. استخدم حلقة ضوئية للعظام التي تحتوي على زيت متبقي والتي تبدو أغمق. اختياري: ضع رقائق الألومنيوم تحتها لتحسين انعكاس الضوء.
    3. ضع 2-3 بطاقات علامة على مسافات معروفة كمرجع مقياس.
    4. اضبط الحامل ثلاثي القوائم على الارتفاع الأفقي (الخطوة 2.1.6).
    5. التقط صورة ، ثم حرك الكاميرا بمقدار 15-20 درجة بشكل دائري حول العينة. كرر حتى يكتمل الدوران بزاوية 360 درجة.
    6. اضبط الحامل ثلاثي القوائم على ارتفاع أعلى (الخطوة 2.1.7). كرر جلسة التصوير (الخطوة 2.2.5).
    7. قم بإعداد سطح طاولة شفاف في الغرفة B. سيتم فحص الجزء البطني من العظم هنا.
    8. ضع العظم رأسا على عقب على سطح الطاولة. كرر جلسة التصوير (الخطوات من 2.2.4 إلى 2.2.6).
      ملاحظة: يجب ألا تحتوي الغرفتان A و B على أي أشياء مشتركة باستثناء العينة. يجب أن تظل الخلفية دون تغيير لمنع الارتباك أثناء المعالجة اللاحقة. يجب الحفاظ على البعد البؤري الثابت والمسافة من الكائن طوال جلسة التصوير. لحساب المقياس ، يجب التقاط ما لا يقل عن 2 بطاقات علامة في صورة واحدة. يجب التقاط ما لا يقل عن 5 صور مع بطاقات علامة لكل عينة. بالنسبة للعينات ذات الميزات الفريدة (مثل الثقبات) ، يجب التقاط 2-3 صور مقربة إضافية. كل هذه تنطبق أيضا على الخطوتين 2.3 و 2.4.
  3. إطلاق النار على العظام الكبيرة (الجمجمة ، الفك السفلي ، الأضلاع ، لوح الكتف ، إلخ.)
    1. قم بإعداد مشجعين شفافين (أرفف أو صناديق) وضع العظم على المشجعين.
    2. اضبط الحامل ثلاثي القوائم على الارتفاع الأفقي (الخطوة 2.1.6).
    3. التقط صورة ، ثم حرك الكاميرا بمقدار 15-20 درجة بشكل دائري حول العينة. كرر حتى يكتمل الدوران بزاوية 360 درجة.
    4. اضبط الحامل ثلاثي القوائم على ارتفاع أعلى (الخطوة 2.1.7). كرر جلسة التصوير (الخطوة 2.3.3).
    5. اضبط الحامل ثلاثي القوائم على ارتفاع أدنى (الخطوة 2.1.8). كرر جلسة التصوير (الخطوة 2.3.3).
  4. إطلاق النار على العظام الصغيرة (الكتائب ، شيفرون ، إلخ.)
    1. قم بإعداد قرص دوار مغطى بورق الألمنيوم ، ووضع فوقه مكعب رغوي مع بعض المسواك التي تشير إلى الأعلى كدعم للعينة.
    2. ضع العظم فوق أعواد الأسنان بحيث يكون الجزء البطني مرئيا من الأسفل.
    3. اضبط الحامل ثلاثي القوائم على الارتفاع الأفقي (الخطوة 2.1.6).
    4. التقط صورة ، ثم قم بتدوير القرص الدوار بمقدار 15-20 درجة. كرر حتى يكتمل الدوران بزاوية 360 درجة.
    5. اضبط الحامل ثلاثي القوائم على ارتفاع أعلى (الخطوة 2.1.7). كرر جلسة التصوير (الخطوة 2.4.4).
    6. اضبط الحامل ثلاثي القوائم على ارتفاع أدنى (الخطوة 2.1.8). كرر جلسة التصوير (الخطوة 2.4.4).

3. معالجة البيانات بواسطة برامج النمذجة (انظر جدول المواد)

  1. إنشاء سحابة نقاط متفرقة
    1. انتقل إلى قائمة سير العمل ، وحدد إضافة قطعة وإضافة صور. حدد جميع الصور لعينة واحدة وانقر فوق فتح.
    2. انتقل إلى قائمة سير العمل ، وحدد محاذاة الصور وانقر فوق موافق. ستستغرق هذه الخطوة بعض الوقت.
    3. انتقل إلى قائمة النموذج وحدد التحديد التدريجي.
    4. حدد عدم اليقين في إعادة الإعمار، وقم بتعيين القيمة إلى 10 وانقر فوق موافق. اضغط على [DEL] لإزالة النقاط المحددة.
    5. انتقل إلى قائمة الأدوات ، وحدد تحسين الكاميرات. تحقق من تركيب طراز الكاميرا التكيفي وانقر فوق موافق.
    6. كرر الخطوة 3.1.3، وحدد خطأ إعادة الإسقاط، وقم بتعيين القيمة أقل من 0.5 وانقر فوق موافق. اضغط على [DEL] لإزالة النقاط المحددة.
    7. كرر الخطوة 3.1.3، وحدد دقة الإسقاط، وقم بتعيين القيمة أقل من 10 وانقر فوق موافق. اضغط على [DEL] لإزالة النقاط المحددة.
    8. قم بتدوير سحابة النقاط واحذف النقاط غير المرغوب فيها باستخدام أداة تحديد الشكل الحر و [DEL].
  2. تنظيف السحابة المتناثرة
    1. انتقل إلى قائمة سير العمل، وحدد إنشاء شبكة.
    2. حدد سحابة متفرقة كمصدر، وقم بإلغاء تحديد حساب ألوان الرأس وانقر فوق موافق.
    3. انتقل إلى قائمة ملف، وحدد استيراد - استيراد أقنعة.
    4. حدد من الطراز كطريقة، استبدال كعملية، قم بتطبيقه على جميع الكاميرات وانقر فوق موافق.
  3. بناء سحابة نقاط كثيفة
    1. انتقل إلى قائمة سير العمل، وحدد إنشاء سحابة كثيفة.
    2. حدد الجودة (متوسطة أو عالية)، وقم بإلغاء تحديد حساب ألوان النقاط، ثم انقر فوق موافق. ستستغرق هذه الخطوة بعض الوقت.
    3. قم بتدوير سحابة النقاط واحذف النقاط غير المرغوب فيها باستخدام أداة تحديد الشكل الحر إذا لزم الأمر.
  4. تنظيف السحابة الكثيفة
    1. انتقل إلى قائمة سير العمل، وحدد إنشاء شبكة.
    2. حدد سحابة كثيفة كمصدر وانقر فوق موافق. انتظر حتى يتم تحميله وحفظ المشروع.
  5. توسيع نطاق النموذج
    1. في لوحة الصور ، انقر نقرا مزدوجا فوق صورة تحتوي على بطاقات علامة. قم بالتكبير والنقر بزر الماوس الأيمن في منتصف علامة وحدد إضافة علامة. كرر ذلك مع علامات أخرى على الصورة.
    2. كرر ذلك مع جميع الصور باستخدام بطاقات التحديد. بالنسبة إلى العلامات التي تمت إضافتها مسبقا، انقر بزر الماوس الأيمن، وحدد علامة المكان واختر من القائمة
    3. اضبط موضع العلامات بالضغط باستمرار على النقر بزر الماوس الأيسر.
    4. في لوحة مساحة العمل، ضمن Chunk – Marker، حدد زوجا من العلامات ذات المسافة المعروفة بالضغط على [CTRL]. انقر بزر الماوس الأيمن وحدد إنشاء شريط المقياس. كرر لجميع الأزواج.
    5. في لوحة مساحة العمل، ضمن Chunk – Scale Bars، حدد زوج العلامات.
    6. في اللوحة المرجعية، أدخل المسافة بالمتر. كرر لجميع الأزواج.
    7. احفظ المشروع.

طباعة 4. 3D للهيكل العظمي

  1. طباعة النموذج
    1. تصدير. STL إلى برنامج طباعة ثلاثي الأبعاد (انظر جدول المواد).
    2. حرك الكائن وقم بتدويره على المنصة إذا لزم الأمر. تأكد من وضع الكائن بسطح مستو كبير يلامس القاعدة. قم بتوسيع نطاقه أو تقليله إذا لزم الأمر.
      ملاحظة: الطباعة ثلاثية الأبعاد هي إجراء يستغرق وقتا طويلا للغاية ، وقد يؤدي الشكل غير المنتظم للعظام إلى تعقيد العملية. يجب تعيين السطح المسطح على أنه الجزء السفلي من النموذج بحيث تظل النسخة المطبوعة مستقرة طوال فترة الطباعة.
    3. بالنسبة للأجزاء الكبيرة جدا بحيث لا يمكن طباعتها (على سبيل المثال ، الفك السفلي) ، استخدم وظيفة Free Cut لتقسيم الكائن إلى أجزاء ولصق المطبوعات معا.
    4. اطبع النموذج بخيوط جيش التحرير الشعبى الصينى. استخدم مسافة مرور 0.03 مم.
      ملاحظة: يوصى بالطباعة على مسافة مرور أصغر للموديلات ذات الميزات الدقيقة ، والتي تتطلب وقت طباعة أطول.
  2. عرض الهيكل العظمي
    1. قم بمطابقة المنتجات المطبوعة ثلاثية الأبعاد مع النسخ الأصلية بواسطة الرمز المخصص. تحقق من عدم وجود أي خطأ مطبعي. أعد الطباعة إذا لزم الأمر. قم بتجميع الهيكل العظمي للعرض.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

النتائج

في هذه الدراسة ، تم مسح 166 قطعة من العظام بشكل فردي وتم حفظ النماذج ثلاثية الأبعاد بدقة 1 مم في. تنسيق STL. يسجل تنسيق الطباعة الحجرية المجسمة الهندسة السطحية للكائنات ثلاثية الأبعاد بدون لون أو نسيج ، وهو أمر شائع للطباعة ثلاثية الأبعاد. تم تحميل النموذج ثلاثي الأبعاد الكا?...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

يجب أن تكون الهياكل العظمية للمعرض خالية من الزيت وعديمة الرائحة. تشتهر عظام الحيتان بأنها زيتية ، مما يجعل تحضيرها صعبا للغاية. تم عرض بقايا الهيكل العظمي لحوت أزرق صغير تقطعت به السبل في عام 1998 في متحف نيو بيدفورد لصيد الحيتان ، ماساتشوستس. على الرغم من المعاملة الهائل?...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

المؤلفون ليس لديهم ما يكشفون عنه.

Acknowledgements

ويود مقدما البلاغ أن يشكروا إدارة الزراعة ومصائد الأسماك والحفظ والمنطقة البحرية التابعة لقوة شرطة هونغ كونغ التابعة لحكومة منطقة هونغ كونغ الإدارية الخاصة على دعمهم في هذا المشروع. كما نتوجه بخالص التقدير إلى الموظفين والطلاب من جامعة مدينة هونغ كونغ على الجهد الكبير المبذول في إزالة ومعالجة الهيكل العظمي لحوت أومورا. يعرب المؤلفون عن امتنانهم لقسم الأمراض المعدية والصحة العامة بجامعة مدينة هونغ كونغ للدعم المالي لتكلفة النشر هذه. شكر خاص للدكتورة ماريا خوسيه روبلز مالاغامبا على التحرير الإنكليزي لهذه المخطوطة.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
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

References

  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).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Contact Us

Recommend to library

JoVE NEWSLETTERS

Research

Education

Authors

Librarians

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved