分析：法醫(yī)人類學(xué)和生物學(xué)研究中3D打印股骨的準(zhǔn)確性

來源：廣西增材制造協(xié)會(huì)

論文的學(xué)生Myriah Adonia Jo Allen（蒙大拿大學(xué)）不僅討論了3D掃描和3D打印的整體影響，更具體地說，3D近端右股骨的3D打印技術(shù)對(duì)于人類學(xué)家和生物考古學(xué)家來說是多么重要，以及他們是否真的可以做到。研究人員的研究結(jié)果在最近發(fā)表的“ 近端右股骨3D打?。悍ㄡt(yī)人類學(xué)和生物學(xué)研究領(lǐng)域的影響”中有所概述。

保存文物和骨骼收藏是一個(gè)不斷用新技術(shù)和新技術(shù)改進(jìn)的過程。作者對(duì)骨骼遺骸的安全性表示嚴(yán)重關(guān)切，特別是在巴西國(guó)家博物館和巴黎圣母院大教堂發(fā)生災(zāi)難之后，火災(zāi)造成了巨大損失。

NextEngine掃描儀利用棕櫚樹進(jìn)行校準(zhǔn)

“在接下來的幾十年里，來自世界各地的許多骨骼遺骸將被從各種藏品中刪除，然后將被回饋給索賠人或者放在無法接觸的地方。這導(dǎo)致可用于研究目的的供應(yīng)量減少; 因此，有必要盡可能多地保留遺骸中的信息，然后再將遺骸歸還。

在這篇論文研究中，艾倫檢查了18個(gè)不同的右股骨近端，從德克薩斯州立大學(xué)的法醫(yī)人類學(xué)中心獲得。參考過去對(duì)骨骼遺骸復(fù)制的研究，作者指出多年來已經(jīng)使用了各種不同的材料并且具有良好的準(zhǔn)確性; 事實(shí)上，有些已經(jīng)足夠好用在法庭上，使陪審團(tuán)有機(jī)會(huì)檢查證據(jù)副本，并為法醫(yī)分析師和實(shí)驗(yàn)室提供可依賴的新技術(shù)資源。

在一系列不同的展覽，博物館和學(xué)習(xí)機(jī)構(gòu)中，3D技術(shù)也為生物考古學(xué)增添了有趣的推動(dòng)力。今天最大的好處之一是博物館觀眾和其他愛好者可以觸摸3D打印的復(fù)制品，而不會(huì)威脅到古老而極其脆弱的物品的完整性?？脊艑W(xué)家和學(xué)生也可以享受處理精美作品而不會(huì)危及他們。

參與研究的股骨由“混合數(shù)據(jù)集”組成，幾乎沒有惡化。艾倫選擇研究這種關(guān)于3D打印的骨骼，因?yàn)榭梢詮倪@個(gè)小區(qū)域獲取大量數(shù)據(jù)。使用卡尺和卷尺，艾倫在研究中對(duì)每個(gè)股骨進(jìn)行了11組測(cè)量，如下所示：

·       最大頭部直徑
·       前 - 后（矢狀）轉(zhuǎn)子下直徑（M2）
·       內(nèi)側(cè) - 外側(cè)（橫向）股骨轉(zhuǎn)子間直徑（M3）
·       頭部的周長(zhǎng)
·       頸圍
·       優(yōu)越的頸部長(zhǎng)度
·       前后頸直徑
·       優(yōu)越的頸部直徑
·       冠狀斜面/上部骨骺長(zhǎng)度
·       測(cè)量股骨轉(zhuǎn)子間嵴長(zhǎng)度

然后使用PLA 掃描物品并在MakerBot上轉(zhuǎn)換為3D打印。一旦支架材料被移除，艾倫測(cè)量后認(rèn)為與原件相比并分析任何差異或誤差，比較表2和表3，只有微小的差異。

“即使確實(shí)發(fā)生了一些差異，很可能是由于觀察者內(nèi)部錯(cuò)誤，這種方法確實(shí)顯示出能夠用于準(zhǔn)確性的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。但是，在分析過程中沒有看到恒定的錯(cuò)誤率。因此，這種方法已被證明是法醫(yī)人類學(xué)領(lǐng)域的有用方法，不僅在向陪審團(tuán)提出方面，而且在審查方面。至于生物考古學(xué)，這種方法在保存目前在世界上許多國(guó)家展出的考古遺跡方面也很有用，”作者總結(jié)道。

該圖像由一組3D打印的股骨構(gòu)成。TX-16位于最左側(cè)，它表明必須經(jīng)常監(jiān)視打印件，否則打印機(jī)可能會(huì)耗盡燈絲，并且必須在中間印刷時(shí)進(jìn)行更改。由于打印機(jī)上的擠出機(jī)點(diǎn)一次釋放過多的燈絲，因此左中間的TX-17表面會(huì)出現(xiàn)脫落或小凸起，但它不會(huì)影響整體測(cè)量。右中間的TX-12顯示當(dāng)打印件對(duì)打印機(jī)而言太大時(shí)會(huì)發(fā)生什么。最后，TX-14.2是TX-14的另一個(gè)印刷品，用于顯示打印機(jī)算術(shù)輸入結(jié)構(gòu)時(shí)會(huì)發(fā)生什么。

[來源/圖片：' 近端右股骨的3D打?。浩湓诜ㄡt(yī)人類學(xué)和生物學(xué)研究領(lǐng)域的意義 ']