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
  • תוצאות
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

מורפולוגיה של עצמות של לווייתן בלין משומן למחצה תועדה על ידי פוטוגרמטריה עם מצלמת DSLR כדי ליצור מודלים תלת מימדיים (תלת מימד) על ידי מחשב, שהודפסו בתלת מימד כהעתקים בגודל חצי של המקור לתצוגה ולמטרות חינוכיות.

Abstract

הכנת שלדי יונקים ימיים, במיוחד לווייתני בלין, מהווה אתגר גדול בשל תכולת השומנים הגבוהה שלהם וגודלם הנדיר. תיעוד המורפולוגיה של השלד חשוב כדי לייצר מודלים מדויקים ואמינים למטרות מחקר וחינוכיות כאחד. במאמר זה, השתמשנו בלוויתן אומורה באורך 10.8 מטר שנתקע במימי הונג קונג בשנת 2014 כדוגמה להמחשה. הדגימה הנדירה והעצומה הזו הוסרה, הושרה ויובשה בשמש כדי להניב את השלד למחקר ולתצוגה ציבורית. לאחר מכן תועדה המורפולוגיה של כל עצם על ידי פוטוגרמטריה. קווי המתאר המורכבים של השלד הפכו את הצילום האוטומטי לבלתי מספק ונעשה שימוש ב-3 שיטות ידניות על עצמות בגדלים וצורות שונות. התמונות שצולמו עובדו כדי ליצור מודלים תלת מימדיים (תלת מימדיים) של 166 עצמות בודדות. השלד הודפס בחצי גודל עם חומצה פולילקטית למטרות תצוגה, שהיה קל יותר לתחזוקה מאשר עצמות היונקים האמיתיים עם אחוז שומן שיורי גבוה. העצמות המודפסות שיקפו את רוב המאפיינים האנטומיים של הדגימה, כולל האזור הרוסטרלי המתכופף החוצה והפן הקונדילרי הזנבי שמתפרק עם Ce1, אך הנקב על התפר הפריאטו-קשקשי, שהם מאפיין אבחנתי של Balaenoptera omurai, וחריץ שקוע בעצם הקדמית בקצה האחורי של הקצה הצדדי לא הוצגו בבירור. יש לבצע צילומים נוספים או סריקת משטח תלת מימד באזורים עם פרטים קפדניים כדי לשפר את הדיוק של הדגמים. הקבצים האלקטרוניים של השלד התלת-ממדי פורסמו באינטרנט כדי להגיע לקהל עולמי ולהקל על שיתוף פעולה מדעי בין חוקרים ברחבי העולם.

Introduction

היונקים מציעים הזדמנויות יקרות ערך ללמוד על היסטוריית חייהם, בריאותם הביולוגית והפרופיל שלהם, כמו גם על ההשפעה של פעולות אנתרופוגניות על המערכת האקולוגית. ייצוג ומידול תלת מימדיים (תלת מימדיים) מאפשרים ייצוג מדויק של מדידות מורפומטריות שניתן להשתמש בהן לחישובים ביומכניים ולתת תובנות על התנהגויות פיזיולוגיות שונות1. התאמות מורפולוגיות אפשרו לבעלי חיים אלה לשרוד באוקיינוס, בעוד שכמה פתולוגיות שנצפו אצל יונקים ימיים תקועים יכולות לחשוף את בריאותם הביולוגית ואת הפרופיל שלהם, נסיבות אנתרופוגניות ולא אנתרופוגניות או סיבת המוות 2,3. נגע בעצמות ואחריו התנגשות טראומטית עלול להישאר ללא ריפוי מכיוון שבעלי החיים נדרשים לשחות ברציפות תחת לחץ תת-ימי אדיר4. ביונקים ימיים, דחיסה ותסחיף גז לא קטלני עלולים להפחית את אספקת הדם לעצמות ולגרום לברוטראומה5. שיפוץ עצם שלילי עלול לגרום הן לכאב והן לירידה בניידות עמוד השדרה המסכנת את הישרדותם בעת טריפה או איומים אחרים. עלייה בדיווח על תמותה ותחלואה בקרב יונקים ימיים ברחבי העולם הצביעה גם על ירידה אפשרית בבריאות האוקיינוס 6,7. ההכרה בחשיבות האוקיינוס והקשרים הבלתי ניתנים להפרדה בין בריאות האדם לבריאות היונקים והמערכת האקולוגית הובילה לפרדיגמת המחקר 'אוקיינוס אחד - בריאות אחת'8.

ב-31 במרץ 2014, לווייתן אומורה (Balaenoptera omurai) נתקע ליד הונג שק מון, הפארק הכפרי פלובר קוב, הונג קונג. זו הייתה נקבה בוגרת באורך 10.8 מטרים, ורק מעטים מהמינים הללו נמצאו באזור האינדו-פסיפי מאז שהתגלתה לראשונה ב-2003. חוף של לוויתן בגודל כזה אינו נפוץ בהונג קונג, ולכן אירוע זה היווה הזדמנות לשמר את השלד למטרות מחקר וחינוכיות. החיה בחוף נותחה והוסרה מבשרה, כאשר רוב השרירים החיצוניים והאיברים הפנימיים הוסרו. נתיחה גסה גילתה כי הפגר היה במצב מתקדם של אוטוליזה אך היו לו חתכים עמוקים מרובים שחצו את הגוף, החמור שבהם התרכז בסנפיר החזה הימני עם חתך רוחבי עמוק המשתרע לאורך כל העצם, מה שמדגים מידה מסוימת של קשר בטוח בין ראיות הסתבכות למצב שנצפה של התמותה. שרידי השלד הועברו למיקום באי לנטאו על ידי מחלקת החקלאות, הדיג והשימור של ממשלת האזור המנהלי המיוחד של הונג קונג, שם נעשה שימוש ברימות כדי לצרוך את הרקמות הרכות. העצמות שומנו על ידי השריה במים במשך חודשיים עם קרצוף ידני. למרות כמות משמעותית של שומן בעצמות, השלד, במיוחד קצוות הגולגולת והצלעות, נשאר בצבע חום. השומן הנותר היה קשה להסרה ואם לא היה מטופל, היה מושך מכרסמים, מתדרדר והופך את הדגימה לבלתי ראויה להצגה. אפילו עם תנאי שימור מושלמים, עצמות בעלי חיים עדיין יכולות להתפרק על ידי מיקרואורגניזמים שונים השוכנים באבק10. הוחלט לתעד את המורפולוגיה של השלד המשומן למחצה באופן דיגיטלי ולאחר מכן להדפיס בתלת מימד עם חומרים עמידים כהעתק סניטרי של המקור.

ניתן ליצור מודלים תלת מימדיים של דגימות ביולוגיות במספר אמצעים, כולל הדמיה רפואית, סריקת פני השטח ופוטוגרמטריה. שיטות הדמיה רפואיות כמו טומוגרפיה ממוחשבת (CT) והדמיית תהודה מגנטית מייצרות תמונות רב-מישוריות הכוללות תכונות חיצוניות ופנימיות כאחד, אך חסרות צבע ומרקם. CT שימש לתיעוד האנטומיה או הפתולוגיה של פלוקים, בלין וגולגולת של מינים שונים, וחשף את הסתגלותם הייחודית בתנועה, חיפוש מזון והתפתחות נוירולוגית 11,12,13,14,15,16. סריקת פני השטח מקרינה אור לייזר או מבנה על האובייקט, כאשר דפוס ההשתקפות מומר לנתונים גיאומטריים על ידי טריאנגולציה טריגונומטרית ליצירת מודל פני השטח. פוטוגרמטריה מתעדת סדרה של תמונות חופפות מעט של המטרה. או שהמצלמה מסתובבת סביב האובייקט, או שהאובייקט מסובב על פטיפון בעת הצילום. התהליך חוזר על עצמו עם זוויות וגבהים שונים של המצלמה לפני שהאובייקט הופך כדי ללכוד את הצד התחתון באופן דומה. התמונות מיובאות לתוכנת מידול, המחשבת את המיקום והמרחק של כל תכונה במרחב התלת-ממדי כדי לייצר ענני נקודות. המידע הגיאומטרי מעובד על ידי טריאנגולציה של ענני הנקודות ליצירת רשתות מצולעות, הניתנות לעריכה ולייצר. שחזור תלת-ממד יכול לשקף מדידות מדויקות של משטחים ונפחים סרוקים17.

פוטוגרמטריה נחשבה לגישה מתאימה לתיעוד תלת מימד של שלד הלוויתן של אומורה לאור עלות הציוד הנמוכה, איכות הפלט הנאותה והגמישות בהתמודדות עם עצמות בגדלים וצורות משתנים במידה רבה. לדוגמה, גולגולת הלווייתן נמדדה ב-2.6 מטרים, מה שהפך שיטות זעירות כמו סריקת פני שטח תלת-ממדית בלייזר לבלתי אפשריות. הציוד הנדרש לפוטוגרמטריה נגיש בקלות – רק מצלמה דיגיטלית ברזולוציית צילום גבוהה (>5 מגה פיקסל) ותוכנת מידול, שהיא זולה בהרבה מהסורקים האופטיים או הלייזר לסריקת משטח תלת מימדית. בנוסף, סריקת משטח תלת מימד מחייבת את חיבור הסורק למחשב בעל ביצועים גבוהים למדי במהלך איסוף הנתונים, שניהם דורשים ספק כוח עצמאי. סריקת משטח תלת מימדית אינה ישימה כאשר מקור חשמל נעדר, למשל במקרה של דגימות גדולות מאוד עם יכולת הובלה מוגבלת, או כאשר יש לסרוק את פגר הלווייתן המקורי באתר. לצורך פוטוגרמטריה יש צורך רק במצלמה דיגיטלית, חצובה ומנגנון תומך כגון פטיפון. לכן פוטוגרמטריה היא אפשרות משתלמת יותר עם ניידות גבוהה עבור קבוצות מחקר קטנות מלכתחילה.

מודלים דיגיטליים הופכים למוצרים פיזיים על ידי הדפסת תלת מימד. שכבות של חומצה פולי-לקטית מומסת (PLA) נערמות ומתמצקות כדי לשחזר את שלד הלווייתן. ההעתק הריאליסטי, המודפס בחצי גודל, יכול לשמש לתצוגה ציבורית ולמטרות חינוכיות. עבור סטודנטים והדיוטות בכלל, נגיעה במודלים אנטומיים יכולה לעזור להם להעריך את החיה לא רק מבחינה ויזואלית אלא גם על ידי תחושה. עבור אנשי מקצוע כמו קלינאים ומדענים צעירים, זה יכול להיות קשה להבין מבנים מסובכים מתמונות דו-ממדיות18. באופן מסורתי, דגימות ביולוגיות עוברות פלסטינציה כדי להפוך לתוספות חינוכיות, אך התהליך מסובך למדי, דורש משאבים וגוזל זמן. פגרים עשויים להכיל סכנות ביולוגיות, ורק מודל אחד נוצר מכל דגימה. תיעוד והדפסה בתלת מימד מציעים חוויות אינטראקטיביות מהנות יותר מספרי לימוד או אנימציות וירטואליות. אפילו ניתוח וירטואלי אינו יכול להציע את היתרונות של מניפולציה מוחשית ולכן אינו פופולרי בקרב תלמידים19. עם טכנולוגיית הדפסת תלת מימד, ניתן לשכפל עותקים מרובים של דגימה נדירה, להחזיק ביד ולחקור מקרוב מזוויות שונות, ללא ריח לא רצוי או חשש לשבור אותם20. ניתן להתאים את המוצר, למשל להקטין אותו למניפולציה קלה או להדפיס בצבעים שונים להמחשה אסתטית. ניתן גם לערוך את המודלים התלת-ממדיים באופן דיגיטלי כדי לשחזר חלקים שבורים או חסרים, מה שמאפשר צדדיות רבה יותר. תיעוד והדפסה בתלת מימד מקלים גם על שיתוף ידע בין חוקרים. ניתן להקליט שריד שלד דיגיטלית, לשתף באינטרנט ולהדפיס לפי דרישה. ניתן "ליצור אב טיפוס" של דגימות ולהפיץ אותן בחו"ל כחבילה סטנדרטית במקום דגימה ביולוגית, הדורשת הסגר מיוחד או תיעוד משפטי. מודלים תלת מימדיים אלקטרוניים הכוללים מדדי מפתח של עצמות הלווייתנים משותפים גם באינטרנט עם מכונים אחרים כדי להקל על שיתופי פעולה מדעיים בין חוקרים ברחבי העולם.

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

Protocol

1. הכנה

  1. הרכיבו את שלד הלווייתן נטול השומנים למחצה.
  2. ייעד קוד לכל פיסת עצם. הקוד ישמש בצילומים, יצירת מודלים תלת מימדיים והדפסת תלת מימד.

2. פוטוגרמטריה

  1. הגדרות מצלמה וחצובה
    1. השתמש בעדשה רגילה עם אורך מוקד של 24-70 מ"מ, קוטר של 77-82 מ"מ ומספר f של 2.8 ליטר. הימנע מעדשות רחבות זווית. השתמש בחצובה תואמת עם גובה מתכוונן של 40-150 ס"מ.
    2. הגדר את התריס ל-1/25 עד 1/30, בהתאם למצב התאורה.
    3. הגדר את הצמצם מ-f11 עד f13. ודא שהרקע נלכד בבירור.
    4. הגדר את ה-ISO לאוטומטי. ודא שהערך אינו עולה על 1600.
    5. הגדר את החצובה במרחק של כ-20-40 ס"מ מהדגימה.
    6. עבור גובה אופקי, כוונן את גובה החצובה כך שהמצלמה תהיה אופקית לדגימה (איור 1).
    7. לגובה מעולה, כוונן את גובה החצובה כך שהמצלמה נוטה כלפי מטה ב-45° מעל הדגימה.
    8. לגובה נחות, כוונן את גובה החצובה כך שהמצלמה נוטה למעלה 45° מתחת לדגימה.
  2. צילום החוליות
    1. הכן שולחן ברור בחדר A. החלק הגבי של העצם ייסרק כאן.
    2. מקם את העצם על השולחן. השתמש בטבעת אור לעצמות עם שאריות שמן שנראות כהות יותר. אופציונלי: הנח נייר אלומיניום מתחת להשתקפות אור טובה יותר.
    3. הנח 2-3 קלפי סמן במרחקים ידועים כהתייחסות לקנה מידה.
    4. הגדר את החצובה לגובה אופקי (שלב 2.1.6).
    5. צלם תמונה ולאחר מכן הזז את המצלמה ב-15-20 מעלות בסיבוב סביב הדגימה. חזור על הפעולה עד להשלמת סיבוב של 360 מעלות.
    6. הגדר את החצובה לגובה מעולה (שלב 2.1.7). חזור על הצילום (שלב 2.2.5).
    7. הכן שולחן ברור בחדר B. החלק הגחוני של העצם ייסרק כאן.
    8. מקם את העצם הפוכה על השולחן. חזור על הצילום (שלבים 2.2.4 עד 2.2.6).
      הערה: בחדר A ו-B לא אמורים להיות חפצים משותפים מלבד הדגימה. הרקע צריך להישאר ללא שינוי כדי למנוע בלבול במהלך העיבוד שלאחר העיבוד. יש לשמור על אורך מוקד קבוע ומרחק מהאובייקט לאורך כל הצילומים. לצורך חישוב קנה מידה, יש ללכוד לפחות 2 כרטיסי סימון בתמונה אחת. יש לצלם לפחות 5 תמונות עם כרטיסי סמן עבור כל דגימה. עבור דגימות בעלות תכונות ייחודיות (למשל פורמינה) יש לצלם 2-3 תמונות תקריב נוספות. כל אלה חלים גם על שלבים 2.3 ו- 2.4.
  3. ירי בעצמות הגדולות (גולגולת, לסת תחתונה, צלעות, עצם השכמה וכו')
    1. הכינו תומכים שקופים (מדפים או קופסאות) והניחו את העצם על התומכים.
    2. הגדר את החצובה לגובה אופקי (שלב 2.1.6).
    3. צלם תמונה ולאחר מכן הזז את המצלמה ב-15-20 מעלות בסיבוב סביב הדגימה. חזור על הפעולה עד להשלמת סיבוב של 360 מעלות.
    4. הגדר את החצובה לגובה מעולה (שלב 2.1.7). חזור על הצילום (שלב 2.3.3).
    5. הגדר את החצובה לגובה נחות (שלב 2.1.8). חזור על הצילום (שלב 2.3.3).
  4. ירי בעצמות הקטנות (פלנגות, שברונים וכו')
    1. הכינו פטיפון מכוסה בנייר אלומיניום, מעליו הניחו קוביית קצף עם כמה קיסמים הפונים כלפי מעלה כתמיכה לדגימה.
    2. הניחו את העצם על גבי הקיסמים כך שחלק הגחון שלה נראה מלמטה.
    3. הגדר את החצובה לגובה אופקי (שלב 2.1.6).
    4. צלם תמונה ולאחר מכן סובב את הפטיפון ב-15-20°. חזור על הפעולה עד להשלמת סיבוב של 360 מעלות.
    5. הגדר את החצובה לגובה מעולה (שלב 2.1.7). חזור על הצילום (שלב 2.4.4).
    6. הגדר את החצובה לגובה נחות (שלב 2.1.8). חזור על הצילום (שלב 2.4.4).

3. עיבוד נתונים על ידי תוכנת מידול (ראה טבלת חומרים)

  1. יצירת ענן נקודות דליל
    1. עבור אל תפריט זרימת עבודה , בחר הוסף נתח והוסף תמונות. בחר את כל התמונות של דגימה בודדת ולחץ על פתח.
    2. עבור אל תפריט זרימת עבודה , בחר ישר תמונות ולחץ על אישור. שלב זה ייקח זמן מה.
    3. נווטו אל תפריט הדגם ובחרו בחירה הדרגתית.
    4. בחר Reconstruction Uncertainty, הגדר את הערך ל- 10 ולחץ על OK. לחץ על [DEL] כדי להסיר את הנקודות שנבחרו.
    5. עבור אל תפריט כלים , בחר מטב מצלמות. בדוק את התאמת דגם המצלמה האדפטיבית ולחץ על אישור.
    6. חזור על שלב 3.1.3, בחר שגיאת השלכה מחדש, הגדר ערך מתחת ל-0.5 ולחץ על אישור. לחץ על [DEL] כדי להסיר את הנקודות שנבחרו.
    7. חזור על שלב 3.1.3, בחר דיוק הקרנה, הגדר ערך מתחת ל-10 ולחץ על אישור. לחץ על [DEL] כדי להסיר את הנקודות שנבחרו.
    8. סובב את ענן הנקודות ומחק נקודות לא רצויות באמצעות כלי הבחירה בצורה חופשית ו-[DEL].
  2. ניקוי הענן הדליל
    1. עבור אל תפריט זרימת עבודה , בחר Build Mesh.
    2. בחר ענן דליל כמקור, בטל את הסימון של חשב צבעי קודקוד ולחץ על אישור.
    3. עבור אל תפריט קובץ , בחר ייבוא - ייבוא מסכות.
    4. בחר מדגם כשיטה, החלף כפעולה, החל על כל המצלמות ולחץ על אישור.
  3. בניית ענן נקודות צפוף
    1. עבור אל תפריט זרימת עבודה , בחר בנה ענן צפוף.
    2. בחר את האיכות (בינונית או גבוהה), בטל את הסימון של חשב צבעי נקודות ולחץ על אישור. שלב זה ייקח זמן מה.
    3. סובב את ענן הנקודות ומחק נקודות לא רצויות בעזרת כלי הבחירה בצורה חופשית במידת הצורך.
  4. ניקוי הענן הצפוף
    1. עבור אל תפריט זרימת עבודה , בחר Build Mesh.
    2. בחר ענן צפוף כמקור ולחץ על אישור. המתן עד שהוא ייטען ושמור את הפרויקט.
  5. הרחבת המודל
    1. בחלונית ״תמונות ״, לחץ/י פעמיים על תמונה עם כרטיסי סמן. התקרב ולחץ לחיצה ימנית במרכז סמן ובחר Add Marker. חזור על הפעולה עבור סמנים אחרים בתמונה.
    2. חזור על הפעולה עבור כל התמונות עם כרטיסי סימון. לסמנים שנוספו בעבר, לחצו לחיצה ימנית, בחרו Place Marker ובחרו מהרשימה
    3. התאימו את מיקום הסמנים בלחיצה שמאלית.
    4. בחלונית Workspace , תחת Chunk – Marker, בחר זוג סמנים עם מרחק ידוע על-ידי לחיצה ממושכת על [CTRL]. לחץ לחיצה ימנית ובחר Create Scale Bar. חזור על הפעולה עבור כל הזוגות.
    5. בחלונית Workspace , תחת Chunk – Scale Bars, בחר את זוג הסמנים.
    6. בחלונית Reference, הזן Distance in meter. חזור על הפעולה עבור כל הזוגות.
    7. שמור את הפרוייקט.

4. 3D הדפסת השלד

  1. הדפסת הדגם
    1. ייצא. קובצי STL לתוכנת הדפסה תלת-ממדית (ראו טבלת חומרים).
    2. הזז וסובב את האובייקט על הפלטפורמה במידת הצורך. ודא שהחפץ ממוקם עם משטח שטוח גדול הנוגע בבסיס. הגדל או הקטן במידת הצורך.
      הערה: הדפסת תלת מימד היא הליך גוזל זמן רב, והצורה הלא סדירה של העצמות עלולה לסבך את התהליך. יש לייעד את המשטח השטוח ביותר כחלק התחתון של הדגם כך שהתדפיס יישאר יציב לאורך כל ההדפסה.
    3. עבור חלקים גדולים מדי להדפסה (לדוגמה, הלסתות התחתונות), השתמש בפונקציה Free Cut כדי לחלק את האובייקט לחלקים ולהדביק את התדפיסים יחד.
    4. הדפס את הדגם עם נימה PLA. השתמש במרחק מעבר של 0.03 מ"מ.
      הערה: הדפסה במרחק מעבר קטן יותר מומלצת עבור דגמים בעלי מאפיינים בקנה מידה עדין, אשר ידרשו זמן הדפסה ארוך יותר.
  2. הצגת השלד
    1. התאימו את המוצרים המודפסים בתלת מימד למקור לפי הקוד המיועד. בדוק אם יש שגיאות הדפסה. הדפס מחדש במידת הצורך. הרכיבו את השלד לתצוגה.

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

תוצאות

במחקר זה, 166 חתיכות עצם נסרקו בנפרד ומודלים תלת מימדיים ברזולוציה של 1 מ"מ נשמרו ב. פורמט STL. פורמט הסטריאוליתוגרפיה מתעד את גיאומטריית פני השטח של אובייקטים תלת מימדיים ללא צבע או מרקם, הנפוץ בהדפסת תלת מימד. המודל התלת-ממדי המלא של שלד הלווייתן של אומורה הועלה לרשת לעיון ה...

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

Discussion

שלדים לתצוגה צריכים להיות נטולי שמן וחסרי ריח. עצמות הלווייתנים ידועות לשמצה בשמנוניות, מה שהופך את הכנתן למאתגרת במיוחד. לוויתן כחול צעיר שנתקע ב-1998 הוצגו שרידי השלד שלו במוזיאון ציד הלווייתנים בניו בדפורד, מסצ'וסטס. למרות טיפול אדיר של אנשי מקצוע, העצמות נותרו צהבהבות ?...

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

Disclosures

למחברים אין מה לחשוף.

Acknowledgements

המחברים רוצים להודות למחלקת החקלאות, הדיג והשימור והאזור הימי של משטרת הונג קונג של ממשלת האזור המנהלי המיוחד של הונג קונג על תמיכתם בפרויקט זה. הערכה כנה מוענקת גם לצוות ולסטודנטים מאוניברסיטת העיר הונג קונג על המאמץ הרב שהושקע בפירוק וטיפול בשלד הלוויתן של אומורה. המחברים מודים בהכרת תודה למחלקה למחלות זיהומיות ובריאות הציבור של אוניברסיטת העיר הונג קונג על התמיכה הכספית בעלות פרסום זה. תודה מיוחדת לד"ר מריה חוזה רובלס מלגמבה על העריכה האנגלית של כתב היד הזה.

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