DML - Εργαστήριο Σχεδιομελέτης και Κατεργασιών







 

Αντίστροφη Μηχανική - Τρισδιάστατη Ψηφιοποίηση

 

(back to previous page)

Πολιτιστική Κληρονομιά

   
 

Μύρτις: Πρόσωπο με πρόσωπο με το παρελθόν. Η συμμετοχή του ΤΕΙ Κρήτης στην ομάδα ανάπλασης της αρχαίας Αθηναίας

http://www.myrtis.gr

 

Το όνομα της Μύρτις. Ένα από τα πολλά θύματα του τυφοειδούς πυρετού που αφάνισε το ένα τρίτο του πληθυσμού της Αθήνας στο τέλος του 5ου αι. π.Χ. και μαζί τον σπουδαίο Αθηναίο πολιτικό Περικλή. Ήταν μόλις 11 ετών όταν έχασε τη ζωή της και τάφηκε βιαστικά σε έναν ομαδικό τάφο μαζί με ακόμη 150 ανθρώπους. Το κρανίο της, που διατηρήθηκε σε άριστη κατάσταση, αποκαλύπτει το πρόσωπό της. Και γίνεται το πρώτο παιδί που ανακτά τη φυσιογνωμία του με τη βοήθεια της σύγχρονης τεχνολογίας, ενώ μας φέρνει πιο κοντά στην εικόνα των κατοίκων της αρχαίας Αθήνας. Πρόκειται για ένα κορίτσι περίπου 11 ετών και το μόνο που μπορούμε να πούμε είναι ότι είχε ορθοδοντικό πρόβλημα: λόγω της συνύπαρξης παιδικών και μονίμων δοντιών δημιουργούνταν συνωστισμός στην άνω γνάθο και οι κυνόδοντες ήταν εκτός τόξου, λέει στα ΝΕΑ ο επίκουρος καθηγητής Ορθοδοντικής του Πανεπιστημίου Αθηνών Μανώλης Παπαγρηγοράκης, που είναι και η ψυχή της διεπιστημονικής ιδέας της ανασύστασης του προσώπου της Μύρτιδος, η οποία έγινε από όλους τους συντελεστές αφιλοκερδώς και παρουσιάστηκε σε εκδήλωση στο Νέο Μουσείο Ακρόπολης στις 9 Απριλίου 2010. (ΤΑ ΝΕΑ, 10/4/2010)

 

Πέρα από το καθαυτό αρχαιολογικό ενδιαφέρον, ο συγκεκριμένος τάφος προσέφερε και μια μοναδική ευκαιρία στους επιστήμονες να αναζητήσουν τα αίτια του λοιμού τα οποία παρέμεναν άγνωστα. Αξίζει να σημειωθεί ότι ο Θουκυδίδης περιέγραψε με κάθε λεπτομέρεια τα συμπτώματα της νόσου και την πορεία των ασθενών, όμως ο λοιμογόνος παράγοντας δεν μπορεί να προσδιοριστεί μόνον από αυτού του είδους τις περιγραφές. Έτσι, μια σειρά αιτίων είχαν κατά καιρούς προταθεί, από τον ιό Εbola και τον βάκιλο του άνθρακα ως τον δάγκειο πυρετό και τη γρίπη. Η πρόσβαση των επιστημόνων σε υλικό από τον τάφο του Κεραμεικού, έδωσε την οριστική απάντηση στη διαμάχη. Κάνοντας χρήση μοριακών τεχνικών οι οποίες επιτρέπουν τον πολλαπλασιασμό και την ανάλυση περαιτέρω αλληλουχιών DΝΑ, οι Έλληνες επιστήμονες εντόπισαν DΝΑ του βακτηρίου Salmonella enterica υπότυπος Τyphiστα δείγματα θυμάτων του λοιμού. (ΒΗΜΑ SCIENCE 28/3/2010).

 

Το 2007, στην 27η Διεθνή Έκθεση Θεσσαλονίκης, έπεσε η ιδέα για την ανάπλαση της Μύρτιδος ιδέα βασισμένη στην ανάπλαση που είχε γίνει του προσώπου του Φιλίππου και με το υλικό που υπήρχε από τους σκελετούς του Κεραμεικού. Η δουλειά ολοκληρώθηκε πριν από λίγους μήνες. Όμως, η ανάπλαση δεν έγινε πάνω στο αρχαίο κρανίο, δημιουργήθηκε ένα αντίγραφο. Αυτό εστάλη στη Σουηδία, στον ειδικό μοντελίστα Οσκαρ Νίλσον, ο οποίος ολοκλήρωσε τη διαδικασία της ανάπλασης. Το ΤΕΙ Κρήτης και συγκεκριμένα το Εργαστήριο Σχεδιομελέτης & Κατεργασιών, ανέλαβε την τρισδιάστατη ανασύνθεση του αρχαίου κρανίου της Μύρτιδος.

 

Η διαδικασία αυτή περιλάμβανε 3 στάδια:

 

Στάδιο 1: Ψηφιοποίηση.

Αρχικά έγινε συλλογή δισδιάστατων δεδομένων με Υπολογιστική Τομογραφία (CT) σε πολυτομικό Τομογράφο στο θεραπευτικό ινστιτούτο Εγκέφαλος, από τον ακτινολόγο Παναγιώτη Τούντα. Το αποτέλεσμα της σάρωσης του κρανίου με το αξονικό τομογράφο ήταν 450 εικόνες σε μορφή DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) (σχήμα 1) τα οποία εστάλησαν στο εργαστήριο του ΤΕΙ Κρήτης για την περεταίρω επεξεργασία.

Σχήμα 1: Εικόνες DICOM από την σάρωση του κρανίου στον αξονικό τομογράφο

 

Στάδιο 2: Δημιουργία του Τρισδιάστατου Μοντέλου

Με ειδική επεξεργασία και κατάλληλο λογισμικό απομονώθηκαν οι περιοχές των εικόνων από τον αξονικό τομογράφο που αντιστοιχούσαν στο κρανίο της Μύρτιδος. Στη συνέχεια έγινε τρισδιάστατη ανασύνθεση της δομής του κρανίου με ειδικούς αλγόριθμους. Έτσι προέκυψε ένα μοντέλο κλειστής επιφανείας που αποτυπώνει με ακρίβεια την γεωμετρία του κρανίου με την δυνατότητα να διατίθεται σε μορφές αρχείων που μπορούν να εισαχθούν σε όλα τα λογισμικά τρισδιάστατης αναπαράστασης που δίνουν στον χρήστη δυνατότητα ελεύθερης περιστροφής του μοντέλου με το ποντίκι (Σχήμα 2). Ο συνολικός όγκος του οστού του κρανίου αποτυπώθηκε στα 446 cc3 .

Σχήμα 2: Το τρισδιάστατο μοντέλο του αρχαίου κρανίου

 

Στάδιο 3: Ανασύνθεση του κρανίου με Ταχεία Προτυποποίηση (Rapid Prototyping).

Το τρισδιάστατο μοντέλο πήρε φυσική μορφή με Ταχεία Προτυποποίηση. Ειδικότερα χρησιμοποιήθηκε ο τρισδιάστατος εκτυπωτής DIMENSION SST 768 με δυνατότητα εκτύπωσης με πάχος στρώσης (Layer Thickness) 0.245 mm (Σχήμα 3). Ο εκτυπωτής συνοδεύεται από κατάλληλο λογισμικό το οποίο καθοδήγησε το απαραίτητο υλικό υποστήριξης (support), τα επίπεδα διαδρόμων του .STL (STereoLithography) αρχείου και τη διαδρομή (path) της μηχανής για το κτίσιμο του αντικειμένου (Σχήμα 4). Τα αναγκαία στηρίγματα που δημιουργήθηκαν για τις εσωτερικές κοιλότητες του κρανίου αποτελούνται από υδροδιαλυτό υλικό, το οποίο αφαιρέθηκε εύκολα μετά το τέλος της εκτύπωσης (Σχήμα 5). Η συνολική διαδικασία πήρε συνολικά 66 ώρες, από τις οποίες οι 64 ήταν για την εκτύπωση και οι 2 για την υδρο-διάλυση των στηριγμάτων.

 

Σχήμα 3. Ο τρισδιάστατος εκτυπωτής του εργαστηρίου Σχεδιομελέτης & Κατεργασιών που χρησιμοποιήθηκε για την κατασκευή του αντιγράφου

 

Σχήμα 4. Το αντίγραφο του κρανίου πριν την υδροδιάλυση των στηριγμάτων

 

Σχήμα 5. Το τελικό μοντέλο σε κλίμακα 1:1 το οποίο χρησιμοποιήθηκε για την ανάπλαση του προσώπου της Μύρτιδος

 

Πόσο κοντά στην πραγματικότητα είναι όμως το πρόσωπο που ζωντάνεψε πάνω στο αρχαίο κρανίο; (Σχήμα 6). Επειδή το κρανίο είναι ανέπαφο και έχει την κάτω γνάθο και όλα τα δόντια, μπορούμε να ισχυριστούμε ότι είμαστε πολύ κοντά στην πραγματική της μορφή, υποστηρίζει ο κ. Παπαγρηγοράκης. Ωστόσο είναι πολύ δύσκολο να αναπλασθούν τα αυτιά και η μύτη, για την οποία στηριχθήκαμε στο σχήμα της ρινικής κοιλότητας. Οσο δε για τα χρώματα που επιλέξαμε, βασιστήκαμε σε εκείνα των ανθρώπων της εποχής. Για να βρούμε τα αυθεντικά θα έπρεπε να γίνει ανάλυση του DΝΑ της, διαδικασία ιδιαιτέρως κοστοβόρα.

 

Σχήμα 6. "Ένα κορίτσι της αρχαίας Αθήνας αποκαλύπτεται" Πηγή: ΤΑ ΝΕΑ, 10/4/2010 32;

 

Tι μαθαίνουμε λοιπόν για τον αρχαίο ελληνικό κόσμο βλέποντας την Μύρτιν; Δεν έχουμε αλλάξει σχεδόν καθόλου εδώ και 4.000 χρόνια στην περιοχή του σπλαγχνικού κρανίου (σ.σ. πρόσωπο), έχει όμως αλλάξει ο προσανατολισμός της ανάπτυξης του εγκεφαλικού κρανίου. Όσο περνούν τα χρόνια δηλαδή το κρανίο μας έρχεται πιο μπροστά, ενώ το πρόσωπό μας μικραίνει. Πρέπει όμως να διευκρινίσουμε πως δεν γνωρίζουμε αν η Μύρτις ήταν Αθηναία, μπορεί να ήταν και δούλη από άλλη περιοχή, οπότε έχουμε μπροστά μας μια νεαρή κάτοικο της Αθήνας, όχι μία μετά βεβαιότητος Αθηναία. Το κρανίο της Μύρτιδος δεν επελέγη τυχαία μεταξύ οκτώ παιδικών κρανίων. Ηταν το καλύτερα διατηρημένο, χωρίς οστικές απώλειες, και επιπλέον είχε ατόφια την κάτω γνάθο και όλα τα δόντια. Το φύλο της μαρτυράται από το πιγούνι της, που δεν είναι τόσο έντονο όσο των αγοριών, τα μαλακά τόξα στην περιοχή των φρυδιών και τη διάμετρο των κυνοδόντων της που είναι μικρότερος σε σχέση με τον αγοριών. Όσο για την ηλικία της; Μίλησαν η ανατολή των μόνιμων δοντιών και η μορφολογία των ακρορριζίων τους. Ποια ήταν όμως πραγματικά η Μύρτις; Ενα από τα χιλιάδες ανώνυμα θύματα του φοβερού λοιμού που έπληξε την Αθήνα στις αρχές του Πελοποννησιακού Πολέμου, επισημαίνει η αρχαιολόγος Εφη Μπαζιωτοπούλου Βαλαβάνη, η οποία και άνεσκαψε τον ομαδικό τάφο που βρέθηκε η Μύρτις. Φαίνεται πως το παιδί αυτό υπήρξε ένα απλό, ανώνυμο παιδί, που γεννήθηκε γύρω στο 440 π.Χ., πρόλαβε να αντικρύσει τον Παρθενώνα που μόλις είχε τελειώσει αλλά έζησε και την αρχή του πολέμου. Ήταν ένα κορίτσι που έτρεχε ανέμελο και ξυπόλητο μαζί με τα άλλα παιδιά στους χωμάτινους, στενούς δρόμους της πόλης. Την ονομάσαμε Μύρτιν. Γιατί όμως επιλέχθηκε αυτό το όνομα για την 11χρονη μικρή; Επιλέξαμε ένα όνομα δισύλλαβο και εύηχο, που επιπλέον υπάρχει ακόμα με διαφορετική κατάληξη, εξηγεί ο κ. Παπαγρηγοράκης.

 

 

Για περισσότερες πληροφορίες επικοινωνήστε με: Δρ. Μηχ. Μαραβελάκη Εμμανουήλ

 
3 3 Romanou Str., 73-100, Chania, Greece, +3028210-23045 - dml@chania.teicret.gra>
2002-2006, All Rights Reserved. This site is maintained by DML.