Was der Medizin die Kernspintomographie ist, leistet im Erdreich das GEO-MRT (Teil II)

Kürzlich musste ich eine alte Knochenbruch-Verletzung am linken Ellbogen per Kernspin Tomographie durchleuchten lassen: Verdacht auf schwere Arthrose, Knochen | Gelenkabrieb, usw. Wurde mir schon vor 38 Jahren nach einem schweren Bergunfall prognostiziert. So wie der „Klimawandel“, lagen die „klinischen Modelle“ von damals (leider) sehr nahe am heutigen Realitätswert.

Also ging es mit dicken Ohrenschützern in die High-Tech Röhre einer Spezialklinik, bei Magnetfeldstärken bis zu 1,5 Tesla. War gar nicht so angenehm mit dem Ellbogen in einer etwas seltsamen Körperhaltung zentimeterweise durch die Röhre geschoben zu werden. Es hat während der gesamten Tomographie Untersuchung ordentlich gerötert und gebrummt bei den verschiedenen Arbeitsfrequenzen (also: der Hörschutz ist auf jeden Fall angesagt!)

Am Ende hieß die Diagnose: „Kubitalarthrose posttraumatisch und Sulcus-ulnaris-Syndrom“ – eine nicht ungewöhnliche Erscheinung bei Sportlern und bestimmten Berufsgruppen, die ihren Ellbogen durch Überbelastung und dergleichen ruinieren. Auf jeden Fall keine große Überraschung, auch nicht, dass die Nervenstränge mittlerweile so stark angegriffen sind, dass sich Symptome dieses Nervenschadens bis in die linke Hand fortsetzen.

Aber was hat das nun mit dem GEO-MRT zu tun?

Abb.1: Vista-Clara Inc. Technologie als Beispiel für innovative GEO-MRT Anwendungen im Bohrloch und von der Oberfläche zur Untersuchung von Bodenfeuchte, Boden Porosität und Grundwasser Ressourcen. Das GEO-MRT Prinzip ist stark angelehnt an die medizinische Kernspin Tomographie, wie sie seit über 60 Jahren stetig weiter entwickelt und verbessert wird. Auch Vista-Clara’s Technologie hat seinen Ursprung in der Medizin und wird heute verstärkt in Form von R&D Projekten immer weiter vorangetrieben. Ein Beispiel für die Anwendung der modernen Medizinischen Kernspintomographie ist in den unteren Panel-Fotos zu sehen (mein linker Ellbogen, mit stark arthritischen und deformativen Knochenerscheinungen, die bereits einen negativen Einfluss auf die Nervenbahnen bis in die linke Hand ausüben.)

Nun: Was dem Arzt die "Arthrose-Diagnose" und der Nachweis einer Störung des ursprünglich stark wasserhaltigen Gewebes (Knorpel, Nerven, Muskeln, etc.) mittels Magnet-Resonanz Tomographie (MRT) ist, versucht die Geophysik mit dem GEO-MRT im Erdreich zu rekonstruieren. Mit einer solchen GEO-MRT Technologie kann der fachkundige Geophysiker, ähnlich wie bei der medizinischen MRT-Diagnostik, Durchflussstörungen - in diesem Fall im Untergrund verursacht durch Öle, Teerablagerungen und dergleichen - aufspüren und qualitativ | quantitativ abschätzen.

In unserer Branche handelt es sich dabei meist um typische "Bodensanierungsfälle" mit sogenannten "NAPLs": Non-Aqueous Phase Liquids". Das heißt, alles, was flüssig ist, aber nicht H2O. Diese Kontamination macht sich in einem GEO-MRT-Profil durch eine charakteristische Signalstörung bei den verschiedenen Resonanzfrequenzen bemerkbar, ähnlich wie in der medizinischen Diagnostik, wo kompromittierte Körperstrukturen im Vergleich zum intakten Gewebe "verformt", "verfärbt", usw. erscheinen.

Die Details meiner medizinischen Kernspintomographie Untersuchung konnte ich ad-hoc nicht 100% nachvollziehen, aber es war sehr beeindruckend wie der behandelnde Doktor aus den Schwarz-Grau-Weiß Schattierungen die Arthritischen Stellen, Knochenabrieb, o.ä. sehr rasch diagnostiziert hat. Ähnliches gilt auch für die Erkundung von Bodenkontaminationen mit der GEO-MRT Methodik. Übung und Erfahrung machen natürlich auch hier den/die Meister*in...

Im Falle des GEO-MRT benötigen wir zusätzliche Vorstudien, die unterschiedliche NAPL-Störungen suggerieren, um die charakteristische Signalveränderung bei bestimmten Resonanzfrequenzen zu identifizieren. Bei Feldeinsätzen bedarf es eine Messung im gestörten und ungestörten Medium, um relevante Vergleiche zwischen „sauberen“ und „kontaminierten“ Boden ziehen zu können.

Abb.2: GEO-MRT Studie mit dem sog. DART (den wir schon vom „Vista-Clara Boot Camp 2022“ kennen), erlauben unterschiedliche Wasser-Öl Gemische im Untergrund zu identifizieren. Diese Studien sind aktuell Teil eines breit aufgestellten Forschungsprojekts mit verschiedenen Industrie- und akademischen Partnern, und zeigen bereits sehr vielversprechende Ergebnisse. Beachten Sie die unterschiedlichen Frequenzen, bei denen charakteristische Signalstörungen aufgrund verschiedener NAPL-Verschmutzungsgrade auftreten.

Wie so eine NAPL-Identifikation im Detail gut funktioniert, hat sich Vista-Clara Inc. mittlerweile immer besser durch detaillierte R&D Experimente im Labor und während diverser Feldmessungen erarbeitet. Während der fortlaufenden Forschung liefern aktuell mehr und mehr Projekteinsätze mit der innovativen Technologie z.T. sehr erstaunliche Ergebnisse.

Bei Bedarf und Interesse: Gerne Vista-Clara Inc. direkt kontaktieren, oder uns als europäische Firmenpartner | Teilnehmer an solchen Projekten.