Des recherches pionnières font la lumière sur l’analyse médico-légale des morsures grâce au scan 3D d’Artec

La chercheuse Erika Franze numérise un moulage de dents avec l’Artec Space Spider. Avec l’aimable autorisation d’Erika Franze

Ce n’est pas un sujet des plus réjouissants, mais les traces de morsures sont souvent au cœur des affaires d’agression sexuelle, car on les trouve généralement sur les seins, les jambes et les organes génitaux des victimes, ainsi que sur les agresseurs.

Cependant, l’analyse même des morsures reste un point controversé. La variabilité et la complexité de la dentition humaine, les déformations causées par l’élasticité de la peau, la pression et les changements post-mortem sont autant d’éléments qui rendent le sujet pour le moins épineux.

L’absence d’une méthode normalisée pour la documentation des marques d’identification est un autre problème majeur qui accroît la complexité de la question. Ce manque de cohérence favorise la subjectivité et la partialité dans l’interprétation des traces de morsures et remet en cause la validité des résultats des recherches.

Au fil des ans, l’analyse des traces de morsures a même été impliquée dans plusieurs cas de condamnations injustifiées, où les résultats ont été annulés par la suite par des preuves ADN. Les implications éthiques et juridiques de la non-concordance des traces de morsures sont telles qu’il est désormais largement admis que les preuves dentaires doivent être corroborées pour garantir leur crédibilité vis-à-vis de la loi.

Qu’est-ce que l’analyse des traces de morsures ?

En règle générale, les traces de morsures sont documentées par une série de photographies. Une fois ces photos prises, la zone est analysée à l’aide d’un écouvillon à la recherche d’un éventuel ADN laissé par l’agresseur. Ensuite, on procède à une prise d’empreinte des dents des suspects pour vérifier s’il y a concordance.

Les traces de morsures sont scannées en 3D avec Space Spider avant d’être comparées à des photographies. Avec l’aimable autorisation d’Erika Franze

Mais les ecchymoses laissées par les morsures varient en fonction de l’état de la victime. Dans certains cas, cela signifie que les odontologistes doivent attendre le stade de la lividité (la décoloration de la peau après la mort, lorsque les détails deviennent plus visibles) avant de prendre des photos, ce qui retarde les investigations.

Vient ensuite la question de la conservation. Pour les victimes décédées, des moulages en silicone peuvent être réalisés à partir des traces de morsures, puis conservés dans un désinfectant pour éviter toute dégradation. Pour les victimes rescapées, les morsures peuvent également être « tracées » sur des feuilles d’acétate, mais ces deux procédés prennent énormément de temps.

Compte tenu de ces inconvénients et de ces doutes, les travaux d’Erika Franze, étudiante diplômée en criminalistique, ont apporté une lueur d’espoir dans ce domaine.

En exploitant la puissance du scanner 3D submillimétrique portatif, la chercheuse a mis au point un moyen de capturer avec précision l’angle de chaque dent impliquée dans la formation d’une marque. Cette méthode permet non seulement de mesurer avec précision la profondeur, la forme et la taille, mais aussi d’obtenir des données qui peuvent être converties en modèles 3D pour les comparer aux moulages dentaires des suspects.

Un moulage dentaire 3D typique. Avec l’aimable autorisation d’Eugene Liscio

Des scans « brillants » en quelques secondes

Élaboré en collaboration avec Carol Ritter, professeur et expert médico-légal de renom, le processus amélioré d’Erika Franze s’articule principalement autour du scan 3D. Cependant, tous les scanners ne sont pas créés de la même manière. Certains peinent à capturer des marques de morsure légères, déformées ou contaminées et risquent d’introduire des erreurs ou des artefacts dus à des problèmes de résolution, d’étalonnage ou d’alignement.

Heureusement, Erika Franze a découvert l’Artec Space Spider dès le début de ses recherches grâce à Eugene Liscio, un analyste judiciaire 3D très expérimenté dans l’utilisation des technologies 3D dans les applications de documentation criminalistique.

« J’aime beaucoup le fait qu’il ne m’oblige pas à rester au même endroit, explique Mme Franze. Il est suffisamment mobile pour que je puisse l’emporter avec moi et rencontrer les bénévoles chargés de l’échantillonnage à tout moment. Il est également très agréable à utiliser. »

La haute résolution et la facilité d’utilisation de Space Spider en ont fait l’outil idéal pour permettre à une débutante en numérisation de capturer les détails souvent négligés qui sont déterminants pour les résultats de l’analyse criminalistique.

« Chaque image capturée est brillante, ajoute-t-elle. Pour moi, les scans ressemblent à des moulages de dents. Il n’y a pas de défauts majeurs, de flou, de bruit ou de points de repère. Space Spider saisit vraiment tout ce que je recherche, jusqu’aux plus petits points des dents.

J’étais novice, et le scan 3D m’a demandé un peu d’apprentissage, mais maintenant la partie numérisation prend moins d’une minute, rotation complète des dents et tout le reste. »

Redéfinir l’odontologie médico-légale

Dans le workflow de conservation sans contact d’Erika Franze, les modèles 3D des marques peuvent être partagés de manière transparente avec les parties concernées par l’enquête, sans risque de contamination croisée ou d’infection. Cela permet de visualiser plus efficacement la profondeur des traces de morsure pour comparer la forme, la taille et le moulage des dents, ou même pour simuler différents scénarios de morsure.

Contrairement aux moulages classiques, qui doivent être stockés physiquement, et sont donc susceptibles de se fissurer et de s’abîmer lors de leur manipulation, les modèles numériques n’ont pas ce problème.

Pour la capture, Artec Studio est également la clé du processus de scan, qui dure quelques secondes. Erika Franze a trouvé le mode de pilotage automatique du logiciel particulièrement utile pour rationaliser l’alignement des scans et s’assurer qu’ils correspondent à la taille et à l’orientation réelles d’une marque de morsure.

« Le mode automatisé d’Artec Studio était si agréable, si facile à utiliser et si rapide, explique Mme Franze. J’ai également suivi les étapes de l‘édition manuelle du modèle, à titre de comparaison, mais il n’y avait pas de grande différence entre les deux, ce qui était impressionnant ! »

Capture d’écran d’Artec Studio prise à mi-chemin du processus de scan 3D. Avec l’aimable autorisation d’Erika Franze

Une fois nettoyés, les scans sont exportés vers la plateforme de modélisation, de rendu et d’animation Autodesk 3ds Max où, si nécessaire, ils peuvent être utilisés avec des images 2D pour créer un « contour de morsure virtuel ». Le modèle obtenu est si précis qu’il peut être utilisé pour comparer les différences de texture et d’angle entre les dents et, en fin de compte, pour confirmer ou infirmer la culpabilité d’une personne.

Le scan 3D criminalistique : l’avenir ?

Déjà testée sur 15 volontaires, dans le cadre d’essais qui ont permis d’obtenir des moulages et des empreintes dentaires précises, l’approche d’Erika Franze devrait bientôt révolutionner l’odontologie médico-légale.

« Deux éléments peuvent se ressembler et être très différents. Afin que mes recherches soient aussi objectives que possible, j’utilise des statistiques pour étayer mon analyse, conclut-elle. Space Spider a été d’une aide précieuse : ses scans sont comme regarder quelque chose de ses propres yeux. »

Modèle dentaire 3D édité. Avec l’aimable autorisation d’Erika Franze

Si ses recherches restent axées sur la comparaison de moulages dentaires avec des photos, l’adoption de Space Spider a favorisé l’émergence d’approches passionnantes en matière de modélisation des empreintes dentaires. En effet, elle cherche maintenant à développer un moyen de tirer des conclusions exclusivement à partir des données haute résolution des scanners des morsures, ce qui pourrait apporter précision et crédibilité à un domaine controversé.

« S’il existe une solution pour que l’analyse des traces de morsures soit plus généralement acceptée, elle inclura très probablement une forme de documentation 3D et d’analyse géométrique, ajoute Eugene Liscio. Le scan 3D peut être la voie vers une plus grande objectivité. La plupart de ces méthodes et de ces normes n’ont pas encore été définies. Mais il s’agit sans aucun doute du point de départ et de la manière dont nous y parviendrons. »