Реконструкция лица по скелетным останкам

Введение

Воссоздание лиц по скелетным останкам

Судебная реконструкция лица (или судебно-медицинская аппроксимация лица) – это процесс воссоздания лица человека, чья личность часто неизвестна, по его скелетным останкам, объединяющий в себе искусство, антропологию, остеологию и анатомию. Это, пожалуй, самый субъективный и одновременно один из самых спорных методов в области судебной антропологии. Несмотря на эту неоднозначность, реконструкция лица достаточно часто оказывается успешной, что стимулирует дальнейшие исследования и развитие методологии. Помимо идентификации неопознанных останков, реконструкции лица создаются для останков, представляющих историческую ценность, а также для останков доисторических гоминидов и людей.

Виды идентификации

В судебной антропологии выделяют две формы идентификации: косвенную и достоверную. Косвенная идентификация устанавливается, когда индивид соответствует биологическому профилю набора скелетных или преимущественно скелетных останков. Этот тип идентификации не подтверждает и не доказывает личность, поскольку одному и тому же биологическому описанию может соответствовать любое количество людей. Достоверная идентификация, одна из важнейших целей судебной экспертизы, устанавливается при совпадении уникального набора биологических характеристик человека с набором скелетных останков. Для этого типа идентификации требуется соответствие скелетных останков медицинским или стоматологическим данным, уникальным перенесённым при жизни ранениям или патологиям, результатам анализа ДНК и другим методам. Реконструкция лица предоставляет следователям и членам семей, вовлечённым в уголовные дела, связанные с неопознанными останками, уникальную альтернативу, когда все остальные методы идентификации оказались безуспешными. При создании реконструкций одним и тем же набором скелетных останков разными судебными художниками, ни одна из них не будет идентичной, а исходные данные для этих реконструкций в значительной степени неполны. В связи с этим, судебно-медицинская реконструкция лица не соответствует стандарту Добе́рта, не признаётся юридически допустимым методом достоверной идентификации и не может быть представлена в качестве заключения эксперта. В настоящее время реконструкции изготавливаются исключительно для содействия процессу достоверной идентификации в сочетании с подтверждёнными методами.

Двухмерная реконструкция

Двухмерная реконструкция лица основывается на фотографиях, сделанных при жизни, и на черепе. Иногда используются рентгенограммы черепа, но это не оптимально, так как многие костные структуры не видны или представлены не в правильном масштабе. Этот метод обычно требует сотрудничества художника и судебного антрополога. Широко используемый метод 2D-реконструкции лица был разработан Карен Т. Тейлор из Остина, штат Техас, в 1980-х годах. Метод Тейлор заключается в нанесении маркеров глубины мягких тканей на неопознанный череп в различных антропологических точках, а затем фотографировании черепа. Фотографические отпечатки в реальный размер или в масштабе 1:1 (фронтальные и профильные) затем используются в качестве основы для рисунков лица, выполненных на прозрачной кальке. Недавно разработанные компьютерные программы F.A.C.E. и C.A.R.E.S. позволяют быстро создавать двухмерные изображения лица, которые можно относительно легко редактировать и изменять. Эти программы могут ускорить процесс реконструкции и позволить вносить незначительные изменения в рисунок, хотя они могут создавать более усредненные изображения, чем рисунки, выполненные вручную.

Трехмерная реконструкция

Трехмерные реконструкции лица бывают двух видов: 1) скульптуры (изготовленные по слепкам с черепных останков) из модельной глины и других материалов, или 2) высококачественные трехмерные компьютерные изображения. Как и в случае двухмерных реконструкций, для создания трехмерных реконструкций обычно требуются как художник, так и судебно-медицинский антрополог. Компьютерные программы создают трехмерные реконструкции путем обработки сканированных фотографий неопознанных черепных останков, эталонных фотографий черт лица и других имеющихся реконструкций. Эти компьютерные модели, как правило, наиболее эффективны для идентификации жертв, поскольку не выглядят слишком неестественно.

Наложение

Суперпозиция — это техника, которая иногда рассматривается как один из методов судебной реконструкции лица. Она не всегда используется в качестве отдельного метода, поскольку следователи уже должны обладать определенной информацией о личности, которой предположительно принадлежат найденные скелетные останки (в отличие от 2D и 3D реконструкций, когда личность скелета обычно полностью неизвестна). Судебная суперпозиция выполняется путем наложения фотографии подозреваемого, которому могут принадлежать неопознанные скелетные останки, на рентгеновский снимок неопознанного черепа. Если череп и фотография принадлежат одному и тому же человеку, то анатомические особенности лица должны точно совпадать.

Методы реконструкции

Различные версии черепно-лицевой реконструкции использовались в различных областях на протяжении истории ее развития. Сегодня, как уже отмечалось, это широко распространенная во всем мире техника, которая доказала свою эффективность в проведении судебно-медицинских расследований путем идентификации жертв различных преступлений. Судебные эксперты используют свои глубокие знания анатомии мышц лица и точек прикрепления мягких тканей к черепу для восстановления облика жертвы. Для этого необходимо учитывать внешний вид черепа, прикрепленные к нему мягкие ткани, а также соответствующие изображения, полученные с помощью сканирования (рентген, КТ, УЗИ). Ранее черепно-лицевая реконструкция выполнялась вручную с использованием глины в двух- и трехмерном изображении. Однако в настоящее время технологии позволяют оказывать помощь в этой реконструкции, используя три схожих, но различных метода: русский метод, американский метод и манчестерский метод. Большинство источников, однако, признают Хиса пионером в развитии этой техники. Он также представил первые данные о средней толщине мягких тканей лица, которые впоследствии были дополнены Колльманом и Бухли, собравшими дополнительные данные и составившими таблицы, которые до сих пор используются в большинстве лабораторий, занимающихся восстановлением облика. Черепно-лицевая реконструкция берет свое начало в двух из четырех основных подразделов антропологии. В биологической антропологии она использовалась для приблизительной реконструкции облика ранних гоминидов, а в археологии – для подтверждения подлинности останков исторических личностей. В 1936 году Роуз Коллер из Музея естественной истории в Вене возглавила команду скульпторов в антропологическом отделе Смитсоновского института для воссоздания облика "древних австрийцев" по их черепам. В 1964 году Михаил Герасимов использовал палеоантропологическую черепно-лицевую реконструкцию для оценки облика древних народов.

Хотя ученики Герасимова впоследствии использовали его методы для помощи в уголовных расследованиях, именно Уилтон М. Крогман популяризировал применение черепно-лицевой реконструкции в судебно-медицинской практике. Крогман представил свой метод черепно-лицевой реконструкции в своей книге 1962 года, подробно описав свой подход к приблизительному восстановлению облика. Этот метод предполагает, что пол, возраст и раса останков, подлежащих черепно-лицевой реконструкции, уже были установлены с помощью традиционных судебно-антропологических методов. Череп является основой черепно-лицевой реконструкции; однако другие физические останки, которые иногда доступны, также могут быть ценными. Иногда на останках обнаруживаются фрагменты мягких тканей. Тщательный осмотр позволяет судебно-медицинскому художнику приблизительно оценить толщину мягких тканей на оставшихся участках черепа, основываясь на наличии этих тканей. Это устраняет один из самых сложных аспектов реконструкции – оценку толщины мягких тканей. Кроме того, любые другие вещественные доказательства, найденные вместе с останками (например, ювелирные изделия, волосы, очки и т.д.), имеют решающее значение на заключительных этапах реконструкции, поскольку они непосредственно отражают внешний вид человека. Однако чаще всего судебно-медицинским художникам предоставляются только костные останки черепа и минимальное количество или полное отсутствие других мягких тканей. В этом случае проводится тщательное исследование черепа. Это исследование фокусируется, но не ограничивается этим, на выявлении костных патологий или необычных ориентиров, выраженности мышечных прикреплений, профиле нижней челюсти, симметрии носовых костей, состоянии зубов и степени истираемости окклюзионных поверхностей. Все эти признаки влияют на внешний вид лица человека. После завершения исследования череп очищается, а поврежденные или фрагментированные участки восстанавливаются с помощью воска. Затем нижняя челюсть снова прикрепляется воском в соответствии с расположением зубов или, при их отсутствии, путем усреднения вертикальных размеров между нижней и верхней челюстями. Углубления (например, носовые отверстия) заполняются модельной глиной, а протезные глаза вставляются в глазницы, центрированные между верхним и нижним краями глазницы. На этом этапе изготавливается гипсовая копия черепа. Подробное описание процесса изготовления такой копии представлено в статье, на которую ссылаются эти методы. После затвердевания гипса цветные пластики или окрашенные концы спичек прикрепляются к двадцати одному конкретному "ориентиру", соответствующему эталонным данным. Эти точки представляют собой среднюю толщину мягких тканей для лиц того же пола, расы и возраста, что и останки. С этого момента все черты лица добавляются с помощью модельной глины. Сначала на гипсовую копию наносятся слои мышц лица в следующем порядке: височная, жевательная, щечная и затылочно-лобная, и, наконец, мягкие ткани шеи. Затем восстанавливаются нос и губы, прежде чем формируются какие-либо другие мышцы. Ширина губ примерно равна межзрачковому расстоянию. Однако это расстояние значительно варьируется в зависимости от возраста, пола, расы и окклюзии. Нос – одна из самых сложных черт лица для восстановления, поскольку костная основа ограничена, а возможности вариаций велики. Профиль носа строится путем измерения ширины носового отверстия и спинки носа. Расчет, основанный на утроенной длине спинки носа плюс глубина маркера ткани номер пять, позволяет приблизительно определить длину носа. Затем угол наклона носа определяется путем оценки направления спинки носа – вниз, прямо или вверх. Затем на спинку носа помещается блок глины нужной длины, а оставшаяся часть носовой ткани заполняется с использованием маркеров ткани номер два и три в качестве ориентира для переносицы. Крылья носа создаются путем обозначения точки на пять миллиметров ниже нижней границы носового отверстия. После того, как основная часть носа сформирована, крылья носа создаются в виде небольших яицевидных шариков глины диаметром пять миллиметров в самой широкой части, которые располагаются по бокам носа в соответствии с ранее сделанной отметкой. Затем крылья носа соединяются с носом, и общая структура носа округляется и приводится в соответствующую форму. Затем добавляются мышцы мимики и мягкие ткани вокруг глаз. На этом этапе производятся дополнительные измерения в зависимости от расы (особенно для лиц с характерными для азиатов складками глаз). Затем ткани наращиваются до миллиметра от маркеров толщины тканей, и добавляются уши (отмеченные как чрезвычайно сложные для воспроизведения). Наконец, лицо "оживляется", то есть добавляется глина до тех пор, пока не будут покрыты маркеры толщины тканей, и добавляются специфические характеристики (например, волосы, морщины на коже, характерные расовые признаки, очки и т.д.). Череп Моцарта послужил основой для его черепно-лицевой реконструкции на основе антропологических данных. Бюст был представлен на "Salon du Son" в Париже в 1991 году.

Although students of Gerasimov later used his techniques to aid in criminal investigations, it was Wilton M. Krogman who popularized facial reconstruction's application to the forensic field. Krogman presented his method for facial reconstruction in his 1962 book, detailing his method for approximation. This method assumes that the sex, age, and race of the remains to undergo facial reconstruction have already been determined through traditional forensic anthropological techniques. The skull is the basis of facial reconstruction; however, other physical remains that are sometimes available often prove to be valuable. Occasionally, remnants of soft tissue are found on a set of remains. Through close inspection, the forensic artist can easily approximate the thickness of the soft tissue over the remaining areas of the skull based on the presence of these tissues. This eliminates one of the most difficult aspects of reconstruction, the estimation of tissue thickness. Additionally, any other bodily or physical evidence found in association with remains (e. g. jewelry, hair, glasses, etc.) are vital to the final stages of reconstruction because they directly reflect the appearance of the individual in question. Most commonly, however, only the bony skull and minimal or no other soft tissues are present on the remains presented to forensic artists. In this case, a thorough examination of the skull is completed. This examination focuses on, but is not limited to, the identification of any bony pathologies or unusual landmarks, ruggedness of muscle attachments, profile of the mandible, symmetry of the nasal bones, dentition, and wear of the occlusal surfaces. All of these features have an effect on the appearance of an individual's face. Once the examination is complete, the skull is cleaned and any damaged or fragmented areas are repaired with wax. The mandible is then reattached, again with wax, according to the alignment of teeth, or, if no teeth are present, by averaging the vertical dimensions between the mandible and maxilla. Undercuts (like the nasal openings) are filled in with modeling clay and prosthetic eyes are inserted into the orbits centered between the superior and inferior orbital rims. At this point, a plaster cast of the skull is prepared. Extensive detail of the preparation of such a cast is presented in the article from which these methods are presented. After the cast is set, colored plastics or the colored ends of safety matches are attached at twenty one specific "landmark" areas that correspond to the reference data. These sites represent the average facial tissue thickness for persons of the same sex, race, and age as that of the remains. From this point on, all features are added using modeling clay. First, the facial muscles are layered onto the cast in the following order: temporalis, masseter, buccinator and occipito frontals, and finally the soft tissues of the neck. Next, the nose and lips are reconstructed before any of the other muscles are formed. The lips are approximately as wide as the interpupillary distance. However, this distance varies significantly with age, sex, race, and occlusion. The nose is one of the most difficult facial features to reconstruct because the underlying bone is limited and the possibility of variation is expansive. The nasal profile is constructed by first measuring the width of the nasal aperture and the nasal spine. Using a calculation of three times the length of the spine plus the depth of tissue marker number five will yield the approximate nose length. Next, the pitch of the nose is determined by examining the direction of the nasal spine – down, flat, or up. A block of clay that is the proper length is then placed on the nasal spine and the remaining nasal tissue is filled in using tissue markers two and three as a guide for the bridge of the nose. The alae are created by first marking a point five millimeters below the bottom of the nasal aperture. After the main part of the nose is constructed, the alae are created as small egg shaped balls of clay, that are five millimeters in diameter at the widest point, these are positioned on the sides of the nose corresponding with the mark made previously. The alae are then blended to the nose and the overall structure of the nose is rounded out and shaped appropriately. The muscles of facial expression and the soft tissue around the eyes are added next. Additional measurements are made according to race (especially for those with eye folds characteristic of Asian descent) during this stage. Next, tissues are built up to within one millimeter of the tissue thickness markers and the ears (noted as being extremely complicated to reproduce) are added. Finally, the face is "fleshed," meaning clay is added until the tissue thickness markers are covered, and any specific characterization is added (for example, hair, wrinkles in the skin, noted racial traits, glasses, etc.). The skull of Mozart was the basis of his facial reconstruction from anthropological data. The bust was unveiled at the "Salon du Son", Paris, in 1991.

Проблемы с реконструкцией лица

Существует множество нерешенных проблем, связанных с судебной реконструкцией лица.

Недостаточные данные о толщине тканей

Наиболее острая проблема связана с данными, используемыми для усреднения толщины мягких тканей лица. Данные, доступные судебным художникам, по-прежнему очень ограничены по диапазону возрастов, полов и телосложения. Эта нехватка данных существенно влияет на точность реконструкций. До тех пор, пока эти данные не будут расширены, возможность создания максимально точной реконструкции остаётся в значительной степени ограниченной.

Отсутствие методологической стандартизации

Вторая проблема — отсутствие методологической стандартизации при аппроксимации черт лица.

Субъективность

Реконструкции позволяют лишь представить, каким мог быть облик человека, учитывая художественную субъективность. Реконструкция мягких тканей – это приближение, основанное на остеологических измерениях, поэтому индивидуальные признаки, используемые для идентификации, могут быть не выявлены. Положение и общая форма основных черт лица в целом достаточно точны, поскольку в значительной степени определяются строением черепа.

Судебно-медицинская реконструкция головы собаки эпохи неолита

Изображение судебно-медицинской модели черепа собаки эпохи неолита, обнаруженного на холме Кувейн Хилл (Cuween Hill) в камере-усыпальнице (Chambered Cairn), Оркнейские острова, Шотландия, было опубликовано Sci News 22 апреля 2019 года. Судебный художник Эми Торнтон создала модель головы собаки, используя 3D-печать, основанную на данных компьютерной томографии, полученных в Королевской (Дик) школе ветеринарных исследований одного из 24 собачьих черепов, найденных на этом месте. По словам доктора Элисон Шеридан, главного научного куратора археологических исследований в отделе истории и археологии Шотландии Национального музея Шотландии, "Собака Кувейна, размером с крупного колли и с чертами, напоминающими европейского серого волка, может многое нам рассказать. Ранее реконструкции делались только для людей эпохи неолита, и нам неизвестно о каких-либо предыдущих попытках судебно-медицинской реконструкции животного того времени."

В популярной культуре

В последние годы присутствие судебно-медицинских реконструкций лица в индустрии развлечений и СМИ возросло. Однако то, как вымышленные криминалисты и судебные антропологи используют судебную медицину и реконструкции лица, часто искажается (влияние, известное как «эффект CSI»). Например, в вымышленных детективных сериалах к созданию реконструкции лица часто прибегают сразу после обнаружения скелетных останков. Во многих случаях реконструкция лица использовалась как крайняя мера для стимулирования возможности идентификации личности. Реконструкция лица фигурировала как часть целого ряда методов судебной экспертизы в вымышленных телешоу, таких как «CSI: Место преступления» и «NCIS» и их соответствующих спин-оффов во франшизах «CSI» и «NCIS». В сериале «Кости», который долгое время транслировался и посвящен криминалистическому анализу разложившихся и скелетных человеческих останков, реконструкция лица появляется в большинстве эпизодов и используется примерно как эскиз, выполненный художником-криминалистом в полицейских процедурах. Постоянный персонаж Анджела Монтенегро, специалист по реконструкции лица команды «Кости», использует 3D-программное обеспечение и голографическую проекцию, чтобы «вернуть жертвам лица» (как отмечено в эпизоде «Мальчик в кустах»). В эпизоде «Тайна дома Паркера» МакГайвер восстанавливает череп тети Пенни, Бетти, во время расследования в ее доме. Реконструкция лица египетского Тутанхамона, широко известного как царь Тутанхамон, была помещена на обложку журнала National Geographic в июне 2005 года. Доступно множество наборов игрушек для реконструкции лица, включая версии, имитирующие «место преступления», а также реконструкции известных исторических личностей, таких как Тутанхамон и динозавр Тираннозавр Рекс. Недавно реконструкция лица стала частью процесса, используемого исследователями, пытающимися идентифицировать останки двух канадских солдат, пропавших без вести во время Первой мировой войны. Один солдат, восстановленный в облике Кристианом Корбетом, был идентифицирован с помощью анализа ДНК в 2007 году, но из-за деградации ДНК попытка идентифицировать второго солдата теми же методами оказалась безуспешной. В 2011 году останки второго солдата, обнаруженные в Авионе (Франция), были идентифицированы благодаря сочетанию программного обеспечения для 3D-печати, реконструктивной скульптуры и изотопного анализа костей.

In recent years, the presence of forensic facial reconstructions in the entertainment industry and the media has increased. The way the fictional criminal investigators and forensic anthropologists utilize forensics and facial reconstructions are, however, often misrepresented (an influence known as the "CSI effect"). For example, the fictional forensic investigators will often call for the creation of a facial reconstruction as soon as a set of skeletal remains is discovered. In many instances, facial reconstructions have been used as a last resort to stimulate the possibility of identifying an individual. Facial reconstruction has been featured as part of an array of forensic science methods in fictional TV shows like CSI: Crime Scene Investigation and NCIS and their respective spinoffs in the CSI and NCIS franchises. In Bones, a long running TV series centered around forensic analysis of decomposed and skeletal human remains, facial reconstruction is featured in the majority of episodes, used much like a police artist sketch in police procedurals. Regular cast character Angela Montenegro, the Bones team's facial reconstruction specialist, employs 3D software and holographic projection to "give victims back their faces" (as noted in the episode, "A Boy in a Bush"). In the MacGyver episode "The Secret of Parker House", MacGyver reconstructs the skull of Penny's aunt Betty while investigating her house. The facial reconstruction of Egypt's Tutankhamun, popularly known as King Tut, made the June 2005 cover of National Geographic. A variety of facial reconstruction kit toys are available, with "crime scene" versions, also, reconstructions of famous historical figures, like Tutankhamen and the dinosaur Tyrannosaurus rex. Recently, facial reconstruction has been part of the process used by researchers attempting to identify human remains of two Canadian Army soldiers lost in World War I. One soldier sculpted by Christian Corbet was identified through DNA analysis in 2007, but due to DNA deterioration, identifying the second using the same techniques failed. In 2011, the second of the soldiers' remains discovered at Avion, France were identified through a combination of 3 D printing software, reconstructive sculpture and use of isotopic analysis of bone.