A Aproximação Facial da Múmia “Golden Boy” - Uma Abordagem Independente, Didática e Transparente
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Este material utiliza a seguinte licença Creative Commons: Atribuição 4.0 Internacional (CC-BY 4.0).
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Introdução
A múmia conhecida como “Golden Boy”, trata-se dos restos mortais de um jovem de aproximadamente 14 anos, que teria vivido no período ptolomaico (c.332-30 a.C.) em Edfu, Egito. No ano de 2022 o seu corpo foi tomografado e os resultados da pesquisa compartilhados através de uma publicação acadêmica em 2023 [E_Saleem_et_al_2023]. Os pesquisadores fizeram a identificação do sexo pela presença da genitália, também identificaram 49 amuletos dentro da múmia e entre os envoltórios, além da presença de sadálias nos pés. As características da máscara indicariam um status social elevado e os pesquissadores não acharam evidências de má nutrição ou doença, na múmia que foi classificada como completa e bem preservada [E_Saleem_et_al_2023].
As características da licença Creative Commons (CC-BY), utilizada pelos autores do estudo, instigou a criação desde capítulo, abordando como poderia ser a face do Golden Boy, e que por sua vez também é licenciado sob CC-BY.
Aviso
O presente trabalho é independente, sem vínculo com a instituição que guarda os restos mortais da múmia nomeada “Golden Boy”, tampouco com as universidades e instituições que os estudaram. O elemento motivador do capítulo é a criação de material didático para o ensino da técnica de aproximação facial, ao testar a possibilidade de se reconstruir uma face utilizando dados originalmente disponíveis em matérias de jornais, mídias online, livros e journals acadêmicos. Recomenda-se fortemente a leitura do estudo original de Saleem et al. (2023), intitulado “Scanning and three-dimensional-printing using computed tomography of the “Golden Boy” mummy” [E_Saleem_et_al_2023].
A Aproximação Facial Forense
A reconstrução facial forense (RFF) ou aproximação facial forense (AFF) [E_Stephan_2015], é uma técnica auxiliar de reconhecimento que reconstrói/aproxima a face de uma pessoa a partir do seu crânio e é utilizada quando há escassa informação para a identificação de um indivíduo [E_Pereira_et_al_2017]. Nota-se que a técnica não se trata de identificação, como aquelas oferecidas por DNA ou análise comparativa de arcos dentários, mas sim de reconhecimento que pode levar à posterior identificação [E_Baldasso_et_al_2020].
Todo o trabalho disponível neste capítulo foi efetuado utilizando software livre e gratuito, majoritamente no ambiente do Blender 3D, através do addon OrtogOnBlender [E_Moraes_et_al_2020], que por sua vez conta com um submódulo específico para AFF, intitulado ForensicOnBlender.
Fig. 60 Projeções bidimensionais alinhadas aos eixos.
O trabalho de [E_Saleem_et_al_2023] oferece uma série de informações como imagens e medições que permitiram o cruzamento de dados para o traçado de parte do crânio de modo frontal e lateral (Fig. 60). Para a aproximação facial não é necessário um detalhamento muito grande do crânio, uma vez que as projeções são efetuadas a partir de poucas partes deste, o que será abordado na sequência. A escala do crânio é ajustada ao tamanho real graças à informação das medidas efetuadas na múmia, ao se cruzar os dados como se se fizesse uma conta com incógnitas, é possível então saber qual a dimensão esperada.
Fig. 61 Crânio de um doador virtual ajustado à projeção.
O crânio de um doador virtual, de idade parecida, ou seja, por volta dos 14 anos, é importado e deformado/ajustado até se adequar à estrutura projetada. O trabalho, no entanto, não se limita a isso, pois alguns pontos anatômicos são distribuídos ao longo do crânio para que sejam feitas projeções esperadas para a estrutura óssea e tecido mole. Essas projeções, baseadas em mensurações efetuadas em tomografias de indivíduos vivos [E_Moraes_and_Suharschi_2022], permitem atestar que o crânio se encaixa nos parâmetros de proporção esperados para o limite inferior do nariz, dos incisivos superiores e do mento; além disso também informa qual deve ser a posição dos globos oculares e os limites das asas nasais (horizontais e verticais), dos olhos (horizontais, dos lábios (horizontais) e das orelhas (verticais) (Fig. 61).
Para uma compreensão prática do funcionamento da solução, duas videoaulas sobre projeções estruturais estão disponíveis de modo online em: aula 1, aula 2.
Ao longo do trabalho outras videoaulas serão compartilhadas, denotando transparência em relação a metodologia utilizada, pois permite ao leitor replicar a abordagem.
Fig. 62 Projeção do perfil.
A etapa seguinte consistem em posicionar marcadores de espessura de tecido mole, colhidos em indivíduos com a faixa etária semelhante a do Golden Boy [E_Wilkinson_2004]. A projeção nasal é efetuada a partir de uma metodologia complementar, que utiliza dados de tomografias computadorizadas de indivíduos vivos [E_Moraes_et_al_2021] [E_Moraes_and_Suharschi_2022]. Graças ao cruzamento destes dados é possível traçar o perfil da face (Fig. 62).
Uma video aula sobre a técnica de projeção nasal pode ser acessada de modo online.
Fig. 63 Adição do modelo advindo da deformação anatômica.
Apesar da projeção de perfil fornecer alguns dados para a aproximação, a coerência anatômica desta visão pode ser melhorada, além disso, os marcadores de espessura de tecido mole não cobrem toda a superfície do crânio, então, complementar os parâmetros volumétricos com a deformação anatômica [E_Quatrehomme_et_al_1997] aumenta a coerência estrutural da face. A técnica de deformação anatômica consiste em importar uma tomografia computadorizada da cabeça de um doador virtual, o que pode ser feito no próprio OrtogOnBlender [E_Moraes_et_al_2021b], cujos fatores reconstruam o tecido mole e o crânio separados. O tecido mole é então ocultado durante o processo que consiste em deformar a estrutura até que o crânio do doador se converta no crânio a ser aproximado, no caso o do Golden Boy, a deformação se refletirá no tecido mole resulando em uma face compatível com a que o jovem teria em vida, complementando os dados estruturais gerais (Fig. 63).
Fig. 64 Visualização frontal da face básica final.
O busto básico final é resultante da interpolação dos dados de todas as projeções, como os marcadores de espessura de tecido mole, a deformação anatômica e as projeções efetuadas a partir dos pontos anatômicos do crânio (Fig. 64).
Fig. 65 Configuração dos pelos e cabelos faciais.
Os pelos e cabelos são configurados, bem como a iluminação e posicionamento das câmeras para a geração das imagens (Fig. 65).
Fig. 66 Renderização bruta à direita e o ajuste por IA à esquerda.
As renderizações finais das imagens passaram por um processo de aguçamento de detalhes com o uso da inteligência artificial (IA) baseada em um treinamento com milhares de imagens de faces humanas (https://github.com/AUTOMATIC1111/stable-diffusion-webui).
Foram tomados cuidados para que o ajuste não alterasse a estrutura da renderização bruta e alguns ajustes manuais foram necessários utilizando o software de edição de imagens The Gimp (https://www.gimp.org).
A tonalidade da pele foi baseada em uma junção de dados de retratos presentes em múmias ptolemaicas, de informações advindas de arte egipcia antiga e de dados populacionais discutidos em outros artigos como em [E_Moraes_and_Habicht_2024], cuja leitura é fortemente recomendada.
Resultados
Fig. 67 Face objetiva frontal.
Fig. 68 Face objetiva 3/4.
Fig. 69 Face artística frontal.
Fig. 70 Face artística 3/4.
Foram geradas quatro imagens finais:
Discussão
Sobre as Imagens e dados de Referência
Este estudo utilizou como base um artigo publicado na Frontiers in Medicine, neste caso o intitulado “Scanning and three-dimensional-printing using computed tomography of the “Golden Boy” mummy” que está sob licença Creative Commons (CC BY) e que permite o uso do conteúdo desde que se informe a fonte original e os autores, o que é feito neste estudo. As diretrizes aos autores do journal informa que todas as figuras, tabelas e imagens serão publicadas sob CC-BY, o autor não apenas informou a fonte, como evitou utilizar as imagens presentes no artigo diretamente em seu estudo, fomentando o acesso ao material original como forma de gratidão e respeito. As imagens resultantes do processo de aproximação também são distribuídas sob a licença CC, fechando o ciclo produtivo acadêmico e didático, permitindo que todos tenham acesso livre aos resultados.
Efetividade e Limitações da Técnica
É importante deixar clara a situação de que a face, primeiro, trata-se de uma aproximação, ou seja, está suscetível a erros de projeção, como qualquer método baseado em dados estatísticos. No entanto, a técnica costuma resultar em faces coerentes com aquela do indivíduo em vida, o trabalho de [E_Baldasso_et_al_2020], trata-se de um relato de caso onde a aproximação facial foi utlizadada para o inicial reconhecimento e posterior identificação de uma vítima de crime, e teve o autor (deste estudo) como um dos que compuseram tal materal (o relato de caso). O acontecimento, inclusive repercutiu na mídia regional [E_Dalcin_et_al_2020] e foi apresentado no site do Instituto Geral de Perícia (IGP/RS) [E_IGP_2020], demonstrando o uso efetivo das ferramentas. A parceria do uso de ferramentas digitais para a análise de crimes não se resume apenas a aproximação facial e ao ano de 2020, a parceria entre o autor e a instituição policial remonta o ano de 2015, quando auxiliou o grupo forense fornecendo treinamento para o uso de técnicas de modelagem e digitalização 3D para a composição de potenciais cenários e exclusão de possibilidades em um acontecimento de interesse nacional [E_Irion_2015] [E_G1_RS_2015]. Tais fatos demonstram claramente que as técnicas apresentadas aqui são robustas e já foram utilizadas no mundo real com grande sucesso técnico, na busca pela justiça.
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Além da AFF o OrtogOnBlender é utilizado para o planejamento de cirurgia ortognática [E_Cunha_et_al_2020] [E_Lobo_et_al_2022], rinoplastia [E_Sobral_et_al_2021], fraturas mandibulares [E_Facanha_et_al_2021], expansores mandibulares de bebês [E_Duarte_et_al_2023], documentação urológica [E_Nascimento_et_al_2023], próteses veterinárias [E_Taub_2024], próteses faciais [E_Salazar_et_al_2022] e outros, por usuários de 30 países, contemplando 4 continentes.
Conclusão
O presente estudo foi bem sucedido ao utilizar dados publicados em artigo acadêmico sob licença Creative Commons para aproximar a face da um indivíduo.
Em relação a múmia Golden Boy, que é ilustrada neste estudo, segundo as palavras de [E_Saleem_et_al_2023] um dos objetivos do projeto que envolvia a publicação do artigo era que isso poderia ajudar a documentar e promover a sua exibição pública, ou seja, o presente trabalho coopera com essa visão e, por ser uma abordagem não-oficial e independente, pode instigar uma futura aproximação por parte da equipe que oficialmente trabalhou nos restos mortais, mantendo o projeto em evidência junto ao grande público e fomentando o interesse relacionado ao Antigo Egito.
Agradecimentos
Ao Dr. Richard Gravalos, por ceder a tomografia computadorizada utilizada neste estudo.
Referências Bibliográficas
Baldasso, R. P., Moraes, C., Gallardo, E., Stumvoll, M. B., Crespo, K. C., Strapasson, R. A. P., & de Oliveira, R. N. (2020). 3D forensic facial approximation: Implementation protocol in a forensic activity. In Journal of Forensic Sciences (Vol. 66, Issue 1, pp. 383–388). Wiley. https://doi.org/10.1111/1556-4029.14587
Cunha, H. S., da Costa Moraes, C. A., de Faria Valle Dornelles, R., & da Rosa, E. L. S. (2020). Accuracy of three-dimensional virtual simulation of the soft tissues of the face in OrtogOnBlender for correction of class II dentofacial deformities: an uncontrolled experimental case-series study. In Oral and Maxillofacial Surgery (Vol. 25, Issue 3, pp. 319–335). Springer Science and Business Media LLC. https://doi.org/10.1007/s10006-020-00920-0
Dalcin, C., Veronez, K., Daros , R., & Lopes, J. (2020). Reconstrução facial leva Instituto Geral de Perícias do rs a identificar Jovem Desaparecido. G1. https://bit.ly/3BHMYmq
Duarte, D. W., Fleith, I. J., Pinheiro, R. C., Machado, M. F., Zanin, E. M., & Collares, M. V. M. (2023). Mandibular morphology and distraction osteogenesis vectors in patients with Robin sequence. In International Journal of Oral and Maxillofacial Surgery (Vol. 52, Issue 4, pp. 442–450). Elsevier BV. https://doi.org/10.1016/j.ijom.2022.07.007
Façanha de Carvalho, E., Alkmin Paiva, G. L., Yonezaki, F., & Machado, G. G. (2021). Computer-Aided Surgical Simulation in Severe Atrophic Mandibular Fractures: A New Method for Guided Reduction and Temporary Stabilization Before Fixation. In Journal of Oral and Maxillofacial Surgery (Vol. 79, Issue 4, p. 892.e1-892.e7). Elsevier BV. https://doi.org/10.1016/j.joms.2020.11.011
G1 RS. (2015, September 2). IGP USA técnica para reconstituir crânio da Mãe de Bernardo EM 3D. G1. https://bit.ly/3BHCKCw
IGP. (2020). Reconstituição facial leva à identificação de desaparecido. https://igp.rs.gov.br/reconstrucao-facial-identifica-desaparecido
Irion, A. (2015). Técnica inédita será usada para desvendar morte da Mãe do Menino Bernardo. GZH. https://bit.ly/3Y2BzVJ
Lobo, F., Filho, L. I., Sigua-Rodriguez, E. A., da Silva, B. G., Tolentino, E. de S., Borges, Y. M., da Silva, M. C., Tonin, R. H., & Iwaki, L. C. V. (2022). Evaluation of ortogonblender software bone movement tools in bimaxillary orthognatic surgeries performed in dolphin software. In Journal of Stomatology, Oral and Maxillofacial Surgery (Vol. 123, Issue 4, pp. 417–421). Elsevier BV. https://doi.org/10.1016/j.jormas.2021.10.001
Moraes, C., & Habicht, M. (2024). A Aproximação Facial Forense de Ramsés II: Abordagens Artísticas e Antropológicas Acerca das Múmias Reais. figshare. https://doi.org/10.6084/M9.FIGSHARE.26117353
Moraes, C., & Suharschi, I. (2022). Mensuração de Dados Faciais Ortográficos em Moldavos e Comparação com Outras Populações. https://doi.org/10.6084/m9.figshare.20089754.v1. https://ortogonline.com/doc/pt_br/OrtogOnLineMag/4/Moldavos.html
Moraes, C., da Rosa, E., & Dornelles, R. (2020). Ortogonblender - O Que É e aspectos técnicos. Retrieved from https://www.ciceromoraes.com.br/doc/pt_br/OrtogOnBlender/OrtogOnBlender_Como_Funciona.html
Moraes, C., Sobral, D. S., Mamede, A., & Beaini, T. L. (2021). Sistema Complementar de Projeção Nasal em Reconstruções/Aproximações Faciais Forenses. figshare. https://doi.org/10.6084/M9.FIGSHARE.17209379. https://ortogonline.com/doc/pt_br/OrtogOnLineMag/3/NarizProjecao.html
Moraes, C., Dornelles, R., & Rosa, E. D. (2021). Sistema de Reconstrução de Tomografia Computadorizada Baseado no Slicer 3D e no DicomToMesh. figshare. https://doi.org/10.6084/M9.FIGSHARE.13513890. https://ortogonline.com/doc/pt_br/OrtogOnLineMag/2/Slicer.html
Nascimento, B. C. G., Moraes, C. A. D. C., Neto, R. P., Rocha, B. A., Miranda, E. D. P., Bessa, J. D., Nahas, W. C., Hallak, J., Mulhall, J. P., & Gomes, C. M. (2023). (167) 3D Penile Reconstruction Imaging in Complex Peyronie’s Disease (PD): Proof of Concept Study. In The Journal of Sexual Medicine (Vol. 20, Issue Supplement_1). Oxford University Press (OUP). https://doi.org/10.1093/jsxmed/qdad060.162
Pereira, J. G. D., Magalhães, L. V., Costa, P. B., & Silva, R. H. A. da. (2017). RECONSTRUÇÃO FACIAL FORENSE TRIDIMENSIONAL: TÉCNICA MANUAL VS. TÉCNICA DIGITAL. In Revista Brasileira de Odontologia Legal (pp. 46–54). Revista Brasileira de Odontologia Legal. https://doi.org/10.21117/rbol.v4i2.111
Quatrehomme G, Cotin S, Subsol G, Delingette H, Garidel Y, Grévin G, Fidrich M, Bailet P, Ollier A. A fully three-dimensional method for facial reconstruction based on deformable models. J Forensic Sci. 1997 Jul;42(4):649-52. PMID: 9243826.
Salazar-Gamarra, R., Cárdenas-Bocanegra, A., Masch, U., Da Costa Moraes, C. A., Seelaus, R., Lopes Da Silva, J. V., & Lauria Dib, L. (2022). Color translation from monoscopic photogrammetry +ID Methodology into a Polyjet final 3D printed facial prosthesis. In F1000Research (Vol. 11, p. 582). F1000 Research Ltd. https://doi.org/10.12688/f1000research.111196.1
Saleem, S. N., Seddik, S. A. el-Razek, & el-Halwagy, M. (2023). Scanning and three-dimensional-printing using computed tomography of the “Golden Boy” mummy. In Frontiers in Medicine (Vol. 9). Frontiers Media SA. https://doi.org/10.3389/fmed.2022.1028377
Sobral, D. S., Duarte, D. W., Dornelles, R. F. V., & Moraes, C. A. C. (2021). 3D Virtual Planning for Rhinoplasty Using a Free Add-On for Open-Source Software. In Aesthetic Surgery Journal (Vol. 41, Issue 8, pp. NP1024–NP1032). Oxford University Press (OUP). https://doi.org/10.1093/asj/sjab085
Stephan, C. N. (2015). Facial Approximation-From Facial Reconstruction Synonym to Face Prediction Paradigm. In Journal of Forensic Sciences (Vol. 60, Issue 3, pp. 566–571). Wiley. https://doi.org/10.1111/1556-4029.12732
Taub, B. (2024). Injured tortoise zooms around on new wheels thanks to 3D-printed prosthesis. IFLScience. https://bit.ly/4eWxmKN
Wilkinson, C. (2004). Juvenile facial reconstruction. In Forensic Facial Reconstruction (pp. 220–259). Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/cbo9781107340961.010