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Impresión 3D y Educación: Redescubriendo el Pigargo Europeo

Palabras clave Pigargo Europeo, modelos 3D, conservación, docencia, huesos

Este trabajo de fin de grado ha sido desarrollado por Lucía Bendito Buhles, tutorizado por Andrea Miguel Batuecas y Luis Revuelta Rueda del grupo Fisio3DLab, junto con colaboradores de Dbvet, el HCVC y GREFA. El estudio se ha basado en la obtención de modelos 3D del Pigargo Europeo (Haliaeetus albicilla). El uso de modelos 3D en docencia y medicina veterinaria ha aumentado, incluso en ámbitos tan específicos como el estudio y conservación de las aves rapaces (fig. 1 y fig. 3). Estos modelos son útiles para identificar restos óseos y monitorear poblaciones [3]. 

El Pigargo Europeo (fig. 1) es una rapaz que se alimenta de peces, aves acuáticas y pequeños mamíferos, con una amplia distribución geográfica desde Asia hasta Europa [4,5]. A pesar de su extinción en España en el siglo XIX, se inició un proyecto de reintroducción en Asturias en 2021 [6], crucial para restaurar el equilibrio ecológico de la zona geográfica. Existen escasos estudios sobre el esqueleto del Pigargo Europeo, por tanto el estudio en 3D de su esqueleto podría ayudar a monitorear los ejemplares liberados que al fallecer dejarían restos óseos, pudiendo ser identificados con medidas óseas y características particulares de los huesos de la especie por parte de los agentes forestales. La toma de medidas de los huesos facilita la identificación de restos óseos en el campo y su distinción de otras especies de aves rapaces ibéricas.           

A

B

Figura 1: Pigargo Europeo adulto (A) y juvenil (B).

Fuente: Laboratorio de Ornitología de Cornell (https://ebird.org/species/whteag?siteLanguage=es_ES)

 

En este trabajo, se buscaba obtener modelos 3D virtuales y físicos para caracterizar el esqueleto del Pigargo Europeo (Haliaeetus albicilla). Para ello, se emplearon dos ejemplares de Pigargo Europeo para obtener modelos virtuales utilizando dos técnicas de modelado 3D: escáner de luz estructurada y segmentación de imágenes DICOM (Digital Imaging and Communication In Medicine), un tipo de archivo estandarizado para imágenes médicas de radiografías, tomografía computerizada (TC) o resonancia magnética, con el software 3D Slicer a partir de TC. Se generaron modelos virtuales con puntos de referencia y medidas de cada hueso (fig. 2). Estas medidas fueron tomadas manualmente en uno de los ejemplares con un calibrador digital para comparar la precisión del modelo en 3D y el anatómico real, comprobando que efectivamente las medidas permiten caracterizar la especie, y que la impresión 3D que se ha usado produce modelos anatómicos precisos y detallados. Los modelos virtuales se embebieron en la página web de la UCM para crear un repositorio virtual de huesos (https://www.ucm.es/fisioanimvet/pigargo-europeo-haliaeetus-albicilla-1c). 

Figura 2. Modelos 3D virtuales del ejemplar 1 (izquierda) y ejemplar 2 (derecha) generados con EinScan SP. De arriba a abajo y de izquierda a derecha: cráneo, esternón, húmero, cúbito, radio, coxal, fémur, tibiotarso, fíbula y tarsometatarso. El cráneo del ejemplar 1 fue generado con 3D Slicer. Fuente propia.

Además de los modelos virtuales, se produjeron modelos físicos impresos en 3D de uno de los ejemplares en el Fisio3dLab de la Facultad de Veterinaria de la UCM (fig. 3).

Figura 3. Modelos 3D impresos del ejemplar 1.  De arriba a abajo y de izquierda a derecha: Cráneo, esternón, húmero, cúbito, radio, coxal, fémur, tibiotarso, fíbula y tarsometatarso.

La base de datos de estos modelos 3D es de libre acceso, pudiendo facilitar la identificación de restos óseos y contribuyendo así a la conservación de la especie. Estos modelos, prácticos e innovadores, son útiles como herramienta educativa en docencia, especialmente en anatomía aviar. La publicación del modelo 3D en la página web de aves rapaces de la Universidad Complutense de Madrid (UCM) promueve el conocimiento y concienciación sobre la necesidad de reintroducir esta especie.

Autores, filiación 

Andrea Miguel Batuecas1, Juan Andrés de Pablo Moreno1, Lucía Bendito Buhles2, Pedro Plaza3, Fernando González 4,5, María Isabel García Real6, Elena Mínguez Pereira6, Luis Revuelta2

1Departamento de Genética, Fisiología y Microbiología. Facultad de Ciencias Biológicas. Universidad Complutense de Madrid. 

2Departamento de Fisiología. Facultad de Veterinaria. Universidad Complutense de Madrid. 

3Dbvet, Servicio de Diagnóstico por Imagen. Alcorcón.

4GREFA (Grupo de rehabilitación de la fauna autóctona y su hábitat). Majadahonda.

5Sección Departamental de Farmacología y Toxicología, Facultad de Medicina Veterinaria. Universidad Complutense de Madrid. 

6Departamento de Medicina y Cirugía Animal, Facultad de Medicina Veterinaria. Universidad Complutense de Madrid.

 

Enlace para más información : https://docta.ucm.es/entities/publication/b0a9e020-85e2-425b-bc0e-d508f30f58d6 

Este trabajo ha sido presentado en el congreso INTED2024 en formato póster titulado “Enhancing education & research: 3D bone anatomy of the white-tailed eagle (Haliaeetus albicilla) (7). 

 

Referencias bibliográficas

  1. Da Silveira, E. E., da Silva Lisboa Neto, A. F., Carlos Sabino Pereira, H., Ferreira, J. S., Dos Santos, A. C., Siviero, F., da Fonseca, R., & de Assis Neto, A. C. (2021). Canine Skull Digitalization and Three-Dimensional Printing as an Educational Tool for Anatomical Study. Journal of Veterinary Medical Education, 48(6), 649-655. 
  2. Bücking, T. M., Hill, E. R., Robertson, J. L., Maneas, E., Plumb, A. A., & Nikitichev, D. I. (2017). From medical imaging data to 3D printed anatomical models. PLOS ONE, 12(5), Artículo e0178540. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0178540.
  3. Universidad Complutense de Madrid (2023). Aves Rapaces.  Disponible online en https://www.ucm.es/fisioanimvet/aves-rapaces.
  4. Juste, L., Álvarez, E., Gil, A., Peragón, I., & Rodríguez, B. (2023). Estudio de viabilidad de la reintroducción del pigargo europeo (Haliaeetus albicilla) en la cornisa cantábrica. GREFA.
  5. Evans, R. J., Wilson, J. D., Amar, A., Douse, A., Maclennan, A., Ratcliffe, N., & Whitfield, D. P. (2009). Growth and demography of a re-introduced population of White-tailed Eagles Haliaeetus albicilla. IBIS, 151(2), 244-254. 
  6. GREFA. (2021, noviembre 25). Preguntas y respuestas sobre el Proyecto Pigargo. https://www.grefa.org/proyectosgrefa/preguntas-y-respuestas-sobre-el-proyecto-pigargo.html.
  7. Miguel-Batuecas, A., De Pablo-Moreno, J.A., Bendito-Buhles, L., Plaza, P., González, F., García-Real, M.I., Mínguez-Pereira, E., Revuelta, L. Enhancing education & research: 3D bone anatomy of the white-tailed eagle (Haliaeetus albicilla). INTED2024 Proceedings, 6926-6927. https://doi.org/ 10.21125/inted.2024.1825.