3D-Gestaltung der Materialität eines infiltrierenden Tumors

Das Gehirn ist das komplexeste Organ des menschlichen Körpers und zugleich auch das verletzlichste. Wenn Neurochirurgen in dieses Gewebe eingreifen, arbeiten sie in unmittelbarer Nähe von Strukturen, die Sprache, Bewegung und Persönlichkeit kontrollieren. Hirntumore wie Gliome machen diese Arbeit noch anspruchsvoller: Sie sind keine klar abgegrenzten Strukturen, sondern biologisch vielfältig und unterscheiden sich stark in Konsistenz, Textur und Verhalten. Dadurch infiltrieren sie häufig unbemerkt gesundes Gewebe.

Diese Arbeit untersucht, wie die 3D-Gestaltung von Materialität eingesetzt werden kann, um tumoröse Eigenschaften wie Heterogenität und Infiltration präzise abzubilden. Anhand von Materialexperimenten wird erforscht, wie weit abstrahiert werden kann, ohne dass die chirurgische Realität verloren geht. Die materiellen Übergänge zwischen gesundem und tumorösem Gewebe bilden dabei die zentralen gestalterischen Parameter der Arbeit.

Die pterionale Resektion eines frontalen Glioms dient dabei als konkreter Anwendungsfall und wird in Kooperation mit Dr. Lucius Fekonja (Charité – Universitätsmedizin Berlin) als Serie von 3D-Visualisierungen für ein medizinisches Fachpublikum in Lehre und Kommunikation umgesetzt.

Instrumente: Zusammenstellung der chirurgischen Instrumente, die bei der Operation zum Einsatz kommen.
Instrumente: Zusammenstellung der chirurgischen Instrumente, die bei der Operation zum Einsatz kommen.
Lokalisation: Anatomische Lage des Eingriffes.
Lokalisation: Anatomische Lage des Eingriffes.
Rendering der Lokalisation des chirurgischen Eingriffes am Körpermodell.
Rendering der Lokalisation des chirurgischen Eingriffes am Körpermodell.
Materialexperimente des Tumors in Cinema4D.
Materialexperimente des Tumors in Cinema4D.
Texturierung der Gewebeschichte in Cinema4D.
Texturierung der Gewebeschichte in Cinema4D.
Wireframe-Ansicht der Operationsszene.
Wireframe-Ansicht der Operationsszene.
Prozessbild der Öffnung der Pia mater, eine der Hirnhäute.
Prozessbild der Öffnung der Pia mater, eine der Hirnhäute.
Rendering vom Absaugung der Resektionshöhle zur Entfernung des Tumorgewebes.
Rendering vom Absaugung der Resektionshöhle zur Entfernung des Tumorgewebes.
Rendering eines chirurgischen Instrumentes zur Entfernung des Tumors.
Rendering eines chirurgischen Instrumentes zur Entfernung des Tumors.
Prozessskizzen zur Craniotomy, gezeichnet in Procreate.
Prozessskizzen zur Craniotomy, gezeichnet in Procreate.
Storyboard des Eingriffes – von der Craniotomy bis zur Entfernung des Tumors.
Storyboard des Eingriffes – von der Craniotomy bis zur Entfernung des Tumors.
Entwicklung des Tumors von der Texturierung in Procreate bis zum finalen Material in Cinema4D.
Entwicklung des Tumors von der Texturierung in Procreate bis zum finalen Material in Cinema4D.