Лицевой паралич и скрытые за ним эмоции – в фокусе сканера Artec Eva

08/03/2020

Автор: Лоретта Мари Перера

Когда в середине 2019 года арт-директор австралийской компании The CAD Factory Вик МакЭван впервые использовал 3D-сканер Artec Eva для съемки пациента с параличом лицевого нерва, в планах у него было только изучение этого заболевания. «Я пишу докторскую диссертацию, один из разделов которой посвящен параличу лицевого нерва и его влиянию на жизнь человека, – рассказывает МакЭван. – В то время я работал с пациентом и одним из ведущих мировых хирургов, проводящих операции на лицевом нерве. Мы стали изучать историю болезни пациента и решили, что нужно сделать серию 3D-сканов его лица».

Благодаря 3D-сканеру Artec Eva выставка Вика МакЭвана под названием «Чтобы узнать меня ближе, вам потребуется чуть больше времени» в галерее Тейт Ливерпуль раскрывает красоту и весь спектр эмоций человека с параличом лицевого нерва.

Паралич лицевого нерва, или потеря способности совершать мимические движения, вызывается повреждением нерва. Заболевание поражает 1,5 процента людей в разные периоды жизни. Потеря двигательных функций, которая чаще всего затрагивает одну сторону лица, может диагностироваться сразу после рождения или в любом другом возрасте. Паралич может возникать в результате инсульта, опухоли, травмы или на фоне какой-либо болезни. В некоторых случаях он бесследно проходит, а в других – остается на всю жизнь. Паралич лицевого нерва часто нарушает способность пациента общаться с другими людьми и быть правильно понятым. Это связано с тем, что помимо негативного влияния на речь и зрение паралич лицевого нерва также меняет внешность человека и то, как он выражает эмоции. Люди с такой патологией становятся объектами пристального внимания со стороны окружающих и больше подвержены депрессии.

Уже после первых снимков пришло осознание всей масштабности проекта.

«Я думал, что при использовании 3D-сканирования и софта будет утеряна реалистичность, – делится своими опасениями студент Сиднейского университета. – Однако всё прошло абсолютно гладко: с помощью этой потрясающей технологии мы получили действительно высококлассные трехмерные цифровые изображения, которые позволили подробно изучать эмоции пациента».

3D-сканер Artec Eva, разработанный на базе технологии структурированной подсветки, снимает все виды предметов и поверхностей с точностью до 0,1 мм. Он абсолютно безопасен при оцифровке любых объектов: будь то автомобильная деталь, искусственная конечность, голова ребенка или даже Барак Обама.

Вик МакЭван получил от музея Тейт Ливерпуль предложение создать экспозицию своих работ. В процессе подготовки было решено, что концепцию выставки необходимо расширить. «Я подумал, что мы можем не просто показать процесс и результат проделанной работы, а сделать нечто большее, – вспоминает он. – На примере людей с параличом мы готовы продемонстрировать, что и другим людям может не нравиться их собственное лицо. Выставка – это возможность ближе узнать человека в процессе 3D-съемки».

Для реализации этой идеи он пригласил доктора Сьюзан Коулсон. Она является основателем специализированной клиники Sydney Facial Nerve Service, занимающейся лечением паралича лицевого нерва, а также ведущим физиотерапевтом в этой сфере. Под ее руководством МакЭван начал изучать точки пересечения медицины, технологии и искусства.

На протяжении выставки, которая пройдет с 3 по 22 марта 2020 года, посетители музея Тейт Ливерпуль смогут принять участие в интерактивной и многоаспектной экспозиции. Что это значит? Организаторы будут снимать лица людей 3D-сканером Artec Eva, затем в режиме реального времени обрабатывать данные с помощью Artec Studio, программы для быстрого создания 3D-моделей, и сразу же печатать 3D-модели лиц на принтере.

Изготовление каждой копии занимает примерно шесть часов. Отпечатанный образец полностью повторяет не только геометрию лица, но и тон кожи, поскольку слаженная работа устройств точно передает все 110 телесных оттенков, доступные в системе Pantone. К концу экспозиции МакЭван рассчитывает напечатать и поместить на специальную стену примерно 100 копий лиц, включая те образцы, над которыми он работал в Австралии.

Организаторы выставки сканируют лица и сразу же печатают их копии, которые затем будут размещены на специальной стене. [Фотограф: Вик МакЭван / The CAD Factory]

Помимо сканирования и печати лиц на выставке будет представлено несколько не менее захватывающих, иммерсивных инсталляций. Прежде всего, посетители смогут посмотреть видеоролики, в которых пациенты рассказывают о том, что они чувствовали во время сканирования. Также в рамках аудиопроекта будет отсканирована врач, и её цифровая копия будет напечатана на 3D-принтере. Это поможет показать, с чем в эмоциональном плане сталкиваются врачи, занимающиеся лечением лицевого паралича. Кроме того, на одной из моделей лица пациента будет установлен инструмент под названием «арфа лицевого нерва», струны которого «озвучат» парализованные нервы.

Фотографии на стене познакомят посетителей с процессом распознавания данных и создания моделей в Artec Studio. МакЭван вспоминает, как показал скриншоты из этой программы 9-летней дочери, которая воскликнула: «Ого! Ты только посмотри – лица из бабочек!» И действительно, даже в сырых данных множество красивых изображений, от которых захватывает дух.

Проект на стыке науки, искусства и технологий позволяет подробно изучать паралич лицевого нерва. [Фотография предоставлена Виком МакЭваном / The CAD Factory]

3D-сканирование в рамках выставки также позволяет провести интересный эксперимент, изучающий поведение посетителей. Они могут прийти сюда в любое удобное время и сами решить, как взаимодействовать с экспонатами: либо глубоко погрузиться в проблему и принять участие в экспозиции, либо просто бегло посмотреть экспонаты.

Международный характер выставки, несмотря на всю масштабность проекта, связан еще и с рядом трудностей. Прежде всего, по словам автора экспозиции, было сложно транспортировать части студии из Австралии, а также получить доступ к сканеру в чужом городе.

Выставку в Ливерпуле поддерживает британская компания Patrick Thorn & Co. со статусом золотого партнера Artec 3D, которая имеет опыт работы в сфере медицинского 3D-сканирования и оцифровки лиц. «Ранее мы уже имели дело со сканированием лиц: делали снимки ушей и печатали на 3D-принтере ушные импланты для детей, а также занимались реконструкцией лиц для судебной экспертизы и археологии, – рассказывает Патрик Торн. – В этом проекте нас привлекла возможность взглянуть на то, как сочетаются медицина и искусство, не говоря уже о кросс-континентальном сотрудничестве между Австралией и Англией».

Вику МакЭвану пришлось согласовывать процесс сканирования лиц пациентов с двумя комиссиями по этике: одна наблюдает за работой в Сиднее, а вторая – в университете.

Ожидая одобрения со стороны этих комиссий, автор выставки смог отсканировать лица только двух пациентов. По возвращении в Сидней он намерен оцифровать всех пациентов, проходящих лечение в клинике, а также врачей и вовлеченных в процесс медицинских специалистов. Всё это заложит основу будущей, более масштабной экспозиции: экспонаты в галерее Тейт станут частью итоговой выставки и будут представлены учёному сообществу наряду с диссертацией и результатами других исследований, которые предстоит провести в ближайшие несколько лет.

Когда МакЭван выбирал подходящий 3D-сканер и интегрированное программное обеспечение, он изучил несколько вариантов. Кроме простоты процесса и возможности использовать сканы в творческих проектах, МакЭвану понравились сканы с визуальной точки зрения.

Изображение отсканированного лица. [Предоставлено Виком МакЭваном / The CAD Factory]

«Мне хотелось найти программу, которая в процессе сканирования создает самые красивые изображения, – делится своими соображениями МакЭван. – Для этого я изучил самые разные инструменты и остановился на решении Artec 3D. Это именно то, что мне нужно. Я готов сохранять и распечатывать в большом формате каждый кадр – настолько это всё красиво».

Благодаря 3D-сканированию лиц и съемке того, что зачастую скрыто от глаз обывателей, захватывающая инклюзивная выставка на стыке медицины, искусства и технологий расширяет границы каждой из этих сфер.

«В мире медицины, который меня окружает, нет места догадкам, – подводит итог МакЭван. – Здесь бытует мнение, что если явление невозможно измерить, то его нельзя считать истиной. Я же утверждаю обратное: среди того, что мы не можем измерить клинически или практически, так много важной информации, которая жизненно необходима для понимания друг друга».

Связаться с нами