Ein junger Mann wird nachts auf einer abgelegenen Landstrasse überfahren und stirbt. Der Täter begeht Fahrerflucht, es gibt keine Zeugen. Eigentlich ein fast aussichtsloser Fall – nicht jedoch für die Spezialisten am Institut für Rechtsmedizin der Universität Bern. Sie vermessen bei ungeklärten Todesfällen die Leiche samt Organen bis aufs Skelett und bilden diese virtuell als dreidimensionales Modell ab. So geschehen in einem ähnlichen Fall: Nachdem das Opfer längst beerdigt worden war, fand die Polizei ein Auto mit verdächtigen Spuren. Das archivierte dreidimensionale Modell des Verstorbenen verglichen die Forensiker am Bildschirm mit den gescannten Daten des verdächtigen Fahrzeugs – die Aufprallverletzungen an der Hautoberfläche passten genau zu den beschädigten Strukturen der Fahrzeughaube. Zudem zeigte die Simulation, dass der Fussgänger nach dem ersten Aufprall mit der Hüfte am Seitenspiegel hängengeblieben war.

Nicht nur Todesfälle

Solch umfassende Gutachten finden pro Jahr etwa 40 Mal statt. „Bei jährlich 120 bis 150 Verstorbenen scannen wir jedoch nur zur Datensicherung und um Informationen zu erhalten, was bei der Autopsie beachtet werden soll“, so der Leiter des Instituts für Rechtsmedizin, Michael Thali. Und er räumt gleich mit Vorurteilen auf: „Das Denken ist weit verbreitet, dass wir nur Leichen sezieren. Pro Jahr führen wir aber ‚nur’ gegen 350 Obduktionen an Verstorbenen durch, jedoch gegen 700 Untersuchungen an Lebendigen bei Vergewaltigungen, Kindsmisshandlungen oder Schlägereien.“ So etwa 2003, als Jugendliche in Bern einen Mann zum Behinderten geprügelt hatten. Der Oberflächen-Scan kam damals in der Schweiz erstmals vor Gericht zum Einsatz. Der Täter wurde identifiziert, da die Abdrücke im Gesicht des Opfers zweifelsfrei mit der Schuhsohle eines der Jugendlichen übereinstimmten.

Avatar eines Verstorbenen: links das Hautmodell, in der Mitte der Knochenbau und rechts ein in 3D-Software angepasstes Computermodell zur anatomisch korrekten Bewegung für Rekonstruktionen des Tathergangs.

Quelle: ch-fo/Institut für Rechtsmedizin Bern

Industriegeräte für die Forensik

Der sogenannte Virtobot wurde aus bestehenden Einzelsystemen zusammengefügt. Weltweit sind die Berner Spezialisten die einzigen, die das Oberflächen-Scannen automatisiert haben und die vermessene Hautoberfläche mit den radiologischen Daten aus dem Körperinnern zu einem vollständigen Avatar verbinden. Dazu müssen auf der Haut etwa 50 bis 60 Referenzpunkte angebracht werden, die mit einer Digitalkamera photogrammetrisch als dreidimensionales Koordinatensystem erfasst werden. Dann kommt ein Scanner zum Einsatz, der früher die Qualität von industriellen Bauteilen kontrollierte. „Er projiziert Lichtstreifen auf die Leiche, und zwei Kameras erfassen dabei das Streifenmuster. Für jedes einzelne Kamerapixel werden die 3D-Koordinaten hochpräzise berechnet. Daraus wird ein Objektoberflächennetz generiert“, erläutert Ingenieur Silvio Näther, der auch Tatwerkzeuge und Unfallfahrzeuge vermisst.

Nach dem Scannen des Körpers fügt die Software noch jedem Punkt des 3D-Oberflächenmodells den entsprechenden Farbwert aus den photogrammetrischen Aufnahmen zu. Geführt wird der Scanner automatisch von einem industriellen Roboterarm, der normalerweise Autos zusammenbaut.

Bald auch Proben entnehmen

Ein Computertomograf erlaubt einen Blick in das Körperinnere. Sobald die Radiologen den Körper in die Röhre geschoben haben, rotieren eine Röntgenquelle und der Detektor mit hoher Geschwindigkeit rundherum. Tausende von zweidimensionalen Schnittbildern werden dann in einer 3D-Bildfolge aneinandergereiht. So zeigen sie einen guten Kontrast von Materialien mit unterschiedlichen Dichtewerten wie Knochen, Flüssigkeit und Luft. „Die Computertomografie eignet sich deshalb besonders für die Darstellung von Knochenbrüchen, Schusskanälen, Fremdkörpern oder Hohlräumen, die mit Luft gefüllt sind“, erklärt Thali. Befindet sich etwa Luft im Herz, weil im Körper eine Schlagader durchschnitten wurde, entweicht dieses Beweismittel bei einer klassischen Obduktion für immer. „Verletzungen von Weichteilen können mit der Computertomografie leider nicht erfasst werden. Deshalb haben wir uns kürzlich einen kostspieligen Kernspintomografen angeschafft“, so der stolze Institutsleiter. Dieser erfasst mit elektromagnetischen Wellen die feinen Kontraste von Weichteilen wie Herz und Hirn wesentlich besser.

Letztlich setzen die Ingenieure am Computer die Photogrammetrie-Aufnahmen, den Oberflächen-Scan und die Computertomografie-Aufnahmen zu einem fast echt wirkenden Modell zusammen. Künftig soll der Roboter auch noch Gewebeproben für Analysen entnehmen. Getestet wird bereits mit einer Puppe, die vom Roboterarm mit einer Biopsie-Nadel gepiekst wird. Damit kommt das Projekt der Vision von einer Art Blackbox noch näher, bei der die Leiche auf der einen Seite eingeführt und auf der anderen fertig vermessen wieder herauskommt – inklusive einer Liste der Befunde als Basis für das rechtsmedizinische Gutachten.

Rekonstruktion eines Unfalls mit Fahrerflucht: Am farbigen 3D-Modell (links) können Anprallverletzungen an der Hautoberfläche dem Fahrzeug zugeordnet werden. Ein an den Körperbau angepasstes Computermodell (Mitte) ermöglicht es, den Unfall digital zu rekonstruieren. Das dreidimensionale Modell des Knochenbaus (rechts) zeigt detailliert alle Frakturen.

Quelle: ch-fo/Institut für Rechtsmedizin Bern