A Aproximação Facial do Homem de Porsmose (ca. 5500 AP)
Atenção
Este material utiliza a seguinte licença Creative Commons: Atribuição 4.0 Internacional (CC-BY 4.0).
Aviso
O presente trabalho é independente, sem vínculo com a instituição que guarda os restos mortais do Homem de Porsmose, 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.
Atenção
Caso encontre algum erro no texto, sinta-se à vontade para informá-lo aos autores, o contato pode ser feito via redes sociais acadêmicas disponíveis no início do capítulo.
Introdução
O Homem de Porsmose
Fig. 30 Skull from Porsmose - Lennart Larsen - Wikimedia Commons (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Porsmose_DO-1229.jpg). A imagem foi recortada e clareada.
Em agosto de 1946, durante os trabalhos de corte de turfa em Porsmose, o trabalhador Aksel Pedersen encontrou alguns ossos humanos com uma ponta de flecha transpassando uma das peças. Ele então notificou o Museu Nacional da Dinamarca, que posteriormente enviou os especialistas que escavaram e encontraram, a 2 metros de profundidade, várias partes dos esqueletos de duas pessoas [C_Becker_1952]. Um dos indivíduos seria um homem de 35-40 anos, com aproximadamente 1.66 m de altura, com biotipo compatível com a etnia nórdica, cujos restos ósseos apresentavam não uma, mas duas pontas de flechas atravessando estruturas ósseas; uma com 106 mm que atingiu a narina direita e o palato (Fig. 30) e outra de 127 mm na região do esterno e que teria atingido grandes troncos arteriais, podendo assim ter causado uma morte bastante rápida (Fig. 31) [C_Becker_1952].
Fig. 31 Porsmose-Mans Breastbone - Bullenwächter - Wikimedia Commons (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Porsmose-Mans_Breastbone.jpg). A imagem foi recortada e clareada.
Os estudos iniciais indicaram que o Homem de Porsmose teria sido assassinato no período Neolítico [C_Becker_1952], além disso as pontas de flecha de osso, uma quadrada e outra circular, se enquadram em culturas neolíticas estudadas posteriormente [C_Iversen_2016]. Datações de restos pertencentes a chamada cultura Funnelbeaker (TBK), permitiram o posicionamento temporal do Homem de Porsmose em aproximadamente 3500 BCE, ou há ~5500 anos atrás [C_Nielsen_2018].
A Motivação para o Projeto de Aproximação Facial
As ferramentas de aproximação facial e de outras partes da anatomia permitem não apenas que se tenha ideia da aparência de indivíduos durante a vida, como oferecem a possibilidade de se comparar estruturas anatômicas, bem como a dinâmica de acidentes. Exemplos de projetos envolvendo alguns dos autores do presente estudo ilustram tal abordagem, como o caso da múmia egípcia com macrencefalia, cujo estudo permitiu entender o motivo do uso de um caixão incompatível com a idade do jovem, bem como o comprometimento da máscara funerária, muito provavelemente por problemas de adequação estrutural ao não permitir o fechamento do caixão com a posição esperada da peça [C_Moraes_et_al_2024]. Outros projetos que podem ser citados remetem a, uma vítima da batalha de Gotland de 1321, que recebeu um golpe de um objeto perfuro cortante na face [C_Moraes_et_al_2022], o caso do rei egipcio Seqenenre Taa II que teria recebido vários golpes de espada ou machados no rosto [C_Moraes_and_Habicht_2024] ou mesmo de Phineas Gage, que teve o seu crânio transpassado por uma barra de ferro e sobreviveu ao acidente [C_Moraes_2024]. Em todos os casos as ferramentas de computação gráfica, tangenciando áreas de museologia e da medicina, permitiam a criação de ferramentas didáticas para uma melhor compreensão e, indiretamente, um debate sobre os ocorridos, envolvendo especialistas e o público em geral. Ao tomarem conhecimento da história do Homem de Porsmose e, uma vez que imagens sob licença Creative Commons dos restos mortais estão disponíveis para servirem como referência de reconstrução estrutural, os autores se mobilizaram para não apenas apresentarem uma face aproximada, mas também um estudo para estimar as regiões anatomicas possivelmente afetadas pela ponta de flecha fatal.
Atenção
É importante salientar que, além dos projetos supracitados, envolvendo casos históricos e arqueológicos, alguns dos autores também atuaram ou atuam no campo forense junto à equipes policiais brasileiras. Tanto no caso de aproximação facial forense [C_Baldasso_et_al_2020] quanto no estudo da dinâmica e reconstrução de cenas de crimes.
Materiais e Métodos
O presente trabalho foi efetuado utilizando apenas software livre e de código aberto. A modelagem 3D teve como base o software Blender (https://www.blender.org/), rodando o add-on OrtogOnBlender (https://www.ciceromoraes.com.br/doc/pt_br/OrtogOnBlender/index.html), que fornece ao sistema ferramentas de reconstrução de tomografias computadorizadas, bem como de aproximação facial forense. A edição de imagem foi efetuada no software The Gimp (https://www.gimp.org/) e Inkscape (https://inkscape.org/), todos sob o sistema Ubuntu Linux 24.04 (https://ubuntu.com/).
Fig. 32 Reconstrução do crânio em duas etapas, utilizando como referência imagens com licença livre disponíveis na Wikimedia Commons. Á esquerda (Andreas Franzkowiak https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Porsmose-Man.jpg) e à direita (Lennart Larsen https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Porsmose_DO-1229.jpg).
Para a modelagem do crânio, recorreu-se a um conjunto de fotografias da peça, dosponíveis sob licença Creative Commmons no portal Wikimedia Commons. Tais imagens foram ajustadas ao background de crâmeras distintas, que eram posicionadas na cena tendo como base o crânio de um doador virtual. Esse crânio foi ajustado (deformado) aos poucos, até que a sua estrutura se compatiblizasse com a do Homem de Porsmose (Fig. 32 A e B). O crânio do doador digital utilizado era completo, mas em baixa resolução, pois o objetivo era o de criar uma estrutura compatível, mas contendo todos os dentes, diferente do crânio base com estruturas ausentes. Para a geração do modelo de referência final, o crânio de outro doador virtual foi reconstruído com ferramentas de segmentação específicas que separaram as peças anatômicas: crânio, mandíbula, arco superior e arco inferior [C_Moraes_et_al_2024b]. Assim foi possível ajustar o doador virtual ao crânio do Homem de Porsmose com detalhes mais compatíveis aos da peça original (Fig. 32 C e D). O parâmetro de escala foi ajustado a partir da modelagem da ponta de flecha, com a conhecida dimensão de 107 mm. Tal técnica de reconstrução do crânio a partir da fotografia ou ilustraçãoes já foram utilizadas por membros da equipe atual em outros projetos como a aproximação facial de Tutancâmon [C_Moraes_et_al_2023] e de Amenhotep III [C_Moraes_et_al_2024c].
Fig. 33 Reconstrução do esterno a partir de um doador digital, sobre fotografia disponível na Wikmedia Commons (Bullenwächter https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Porsmose-Mans_Breastbone.jpg).
Para a reconstrução do esterno recorreu-se a outra tomografia, de um doador virtual contemplando aquela região, bem como o sistema circulatório. Inicialmente o esterno do doador foi ajustado ao volume do Homem de Porsmose, além da modelagem da ponta de flecha que forneceu o parâmetro de escala (127 mm) (Fig. 33 A), portanto, toda a estrutura reconstruída, além de estar dentro dos parâmetros da volumetria, também respeitaram a escala real. Com o esterno reconstrído e com os dados da ponta de flecha junto a reconstrução das demais estruturas anatômicas (Fig. 33 B), foi possível observar, guardadas as limitações da técnicas e da margem de erro, que foram acometidas a veia braquiocefálica esquerda (em roxo), o arco da aorta (em verde) e a artéria pulmonar direita (em amarelo) (Fig. 33 C e D) [C_Tank_and_Gest_2009].
Fig. 34 Etapas iniciais da aproximação facial.
Com o crânio tendo sua anatomia estimada pelo processo descrito, foi possível efetuar uma série de projeções de estruturas anatômicas, tanto do rosto quanto do crânio, avaliar a coerência anatômica frente a essas projeções e ter à disposição dados acerca do posicionamento dos globos oculares, orelhas, boca, nariz e outros (Fig. 34 A). Tais projeções utilizam como referência mensurações efetuadas em tomografias de pessoas vivas, de ancestralidades diversas [C_Moraes_and_Suharschi_2022]. Duas videoaulas sobre as projeções estruturais estão disponíveis em: aula 1, aula 2. Para o traçado do perfil (Fig. 34 B) recorreu-se a dados de tabela de espessura de tecidos moles de um europeu genérico com a faixa etária de 30-39 anos [C_De_Greef_2006], além da projeção nasal complementar baseada em [C_Moraes_et_al_2021] [C_Moraes_and_Suharschi_2022]. Uma videoaula sobre a projeção nasal pode ser assistida de modo online. Um elemento reforçador de coerência estrutural utilizado foi a técnica de deformação anatômica [C_Quatrehomme_et_al_1997], que consiste em importar a cabeça de um doador digital e ajustar a estrutura de modo que o crânio do doador se compatibilize ao do indivíduo a ser aproximado (Homem de Porsmose), refletindo a deformação no tecido mole e resultando em uma face compatível com aquela em vida (Fig. 34 C e D). Uma videoaula sobre o processo de deformação anatômica está disponível de modo online.
Fig. 35 Etapas finais da aproximação facial.
O busto básico final utilizou as informações de todas as projeções supra mensionadas, compatibilizando-se com as medidas esperadas para a face, dentro dos limites estipulados por técnicas diferentes (Fig. 35 A e B). Como se trata de um trabalho voltado para apresentação didática e não forense, criou-se uma face final com elementos especutalivos, como barba, cabelos e olhos pigmentados, utilizando uma coloração genérica extraída do cruzamento de imagens encontradas em sites de busca a partir do termo “Danish man face”, mais detalhes sobre a abordagem podem ser vistos em [C_Moraes_et_al_2024d]. As imagens da face final passaram por um aguçamento de detalhes a partir de inteligência artificial (Fig. 35 C), utilizando a solução de código aberto Codeformer [C_Zhou_et_al_2022]. Embora a ferramenta de inteligência artificial tenha apresentado bons resultados, foram necessárias edições complementares no software The Gimp para corrigir problemas estruturais nas imagens finais.
Resultados e Discussão
Foram renderizadas várias imagens didáticas buscando apresentar os resultados do atual projeto.
Fig. 36 Busto colorido final, neutro - vista frontal com ângulo de captura fechado.
Fig. 37 Busto opaco com a estrutura completa das flechas - vista lateral.
Fig. 38 Busto didático completo, com elementos anatômicos - vista lateral.
Fig. 39 Busto didático completo, com elementos anatômicos - vista frontal.
Fig. 40 Busto didático completo, com elementos anatômicos - vista de perfil.
Fig. 41 Imagem didática da ponta da flecha na região do esterno.
Uma vista frontal neutra permite aos interessados visualizarem o rosto do Homem de Porsmose (Fig. 36). Uma versão contendo as flechas ilustram a posição das mesmas, com a cabeça no plano de Frankfurt (Fig. 37). Para evidenciar a gravidade do ferimento na região do esterno três imagens foram criadas, contendo a anatomia interna (Fig. 38, Fig. 39, Fig. 40), nelas é possível visualizar quanto a ponta da flecha penetrou no sistema circulatório e como as estruturas das flechas, quando observadas nas vistas frontais e de perfil não destoam significativamente os seus ângulos.
Dada a complexidade estrutural, as imagens da seção Materiais e Métodos são essenciais para que um observador mais interessado nos detalhes compreenda quais as estruturas podem ter sofrido lesão. Pensando nisso uma imagem didática foi criada para ilustrar a potencial gravidade dos ferimentos provocados pela ponta de flecha que golpeou a região do esterno (Fig. 41).
Agradecimentos
À equipe do Museu Nacional da Dinamarca (https://en.natmus.dk/), que gentil e prontamente respondeu aos nossos e-mails fornecendo importante literatura, utilizada para a composição desde documento. À Dra. Paola Corso, por ceder a tomografia utilizada na reconstrução da anatomia do peito e ao Dr. Richard Gravalos por ceder a tomografia utilizada na deformação anatômica facial.
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
Becker, C. J. (1952) Skeletfundet fra Porsmose ved Næstved. Nationalmuseets arbejdsmark 1952
De Greef, S., Claes, P., Vandermeulen, D., Mollemans, W., Suetens, P., & Willems, G. (2006). Large-scale in-vivo Caucasian facial soft tissue thickness database for craniofacial reconstruction. In Forensic Science International (Vol. 159, pp. S126–S146). Elsevier BV. https://doi.org/10.1016/j.forsciint.2006.02.034
Iversen, R. (2016). Arrowheads as indicators of interpersonal violence and group identity among the Neolithic Pitted Ware hunters of southwestern Scandinavia. In Journal of Anthropological Archaeology (Vol. 44, pp. 69–86). Elsevier BV. https://doi.org/10.1016/j.jaa.2016.09.004
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., Beaini, T. L., Steffensen, T. H., & Dalstra, M. (2022). A Aproximação Facial de uma Vítima da Batalha de Gotland (1361). Figshare. https://doi.org/10.6084/M9.FIGSHARE.21432384
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., Habicht, M. E., Galassi, F. M., Varotto, E., & Beaini, T. (2023). Pharaoh Tutankhamun: a novel 3D digital facial approximation. In Italian Journal of Anatomy and Embryology (Vol. 127, Issue 1, pp. 13–22). Firenze University Press. https://doi.org/10.36253/ijae-14514
Moraes, C. (2023). A Aproximação Facial e a Dinâmica do Acidente de Phineas Gage (1848). figshare. https://doi.org/10.6084/M9.FIGSHARE.24782022
Moraes, C., Varotto, E., Artico, M., Galassi, F. M., Forte, F., & Habicht, M. E. (2024). 3D facial approximation and endocast analysis of the Mummy of Minirdis (Ancient Egypt, ca. 2,300 Before Present). In Morphologie (Vol. 108, Issue 362, p. 100781). Elsevier BV. https://doi.org/10.1016/j.morpho.2024.100781
Moraes, C., Dakir, I., Startek, B., Dornelles, R., & Rosa, E. da. (2024). Segmentação de Tomografias Computadorizadas por IA no OrtogOnBlender XP. figshare. https://doi.org/10.6084/M9.FIGSHARE.27761970
Moraes, C., Habicht, M. E., Artico, M., Forte, F., Varotto, E., & Galassi, F. M. (2024). The mummy of Pharaoh Amenhotep III (reigned ca. 1388–1351 BC) and its facial approximation: An anatomical approach. In Clinical Anatomy. Wiley. https://doi.org/10.1002/ca.24251
Moraes, C., Krenz-Niedbała, M., Łukasik, S., & Prada, C. S. (2024). Forensic facial approximation of an individual with achondroplasia from medieval cemetery in Central Europe. In Digital Applications in Archaeology and Cultural Heritage (Vol. 32, p. e00301). Elsevier BV. https://doi.org/10.1016/j.daach.2023.e00301
Moraes, C., & Habicht, M. (2024). A Aproximação Facial Forense de Seqenenre-Taa-II (c. 1558-1553 a.C). figshare. https://doi.org/10.6084/M9.FIGSHARE.25945906
Nielsen, P. O. (2018). The Formation of Social Rank in the Early Neolithic of Northern Europe. Acta Archaeologica Vol. 89.
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.
Tank, C. W., and Gest T. R. (2009). Atlas de Anatomia Humana. Artmed 2009
Zhou, S., Chan, K. C. K., Li, C., & Loy, C. C. (2022). Towards Robust Blind Face Restoration with Codebook Lookup Transformer (Version 2). arXiv. https://doi.org/10.48550/ARXIV.2206.11253