JP2003102698A - Nuclear magnetic resonance image diagnosing agent - Google Patents
Nuclear magnetic resonance image diagnosing agentInfo
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- A61K49/00—Preparations for testing in vivo
- A61K49/06—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations
- A61K49/08—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by the carrier
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、核磁気共鳴イメー
ジングあるいは核磁気共鳴スペクトロスコピーなどの核
磁気共鳴診断において、生体内の組織灌流情報を得るこ
とができる核磁気共鳴画像診断剤に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nuclear magnetic resonance imaging diagnostic agent capable of obtaining in vivo tissue perfusion information in nuclear magnetic resonance diagnosis such as nuclear magnetic resonance imaging or nuclear magnetic resonance spectroscopy.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、生体内の組織灌流情報、例え
ば、脳、肝臓、腎臓、筋肉、さらには腫瘍等の血流情報
の診断は、種々の放射性同位元素あるいは放射性医薬品
を造影剤として用いた、ポジトロンエミッションコンピ
ュータートモグラフィー(PET)あるいはシングルフ
ォトンエミッションコンピュータートモグラフィー(S
PECT)により行われている。しかしながら、これら
の方法は、放射性元素を用いるために、放射線被曝を受
けるおそれがあること、放射性元素の供給を原子炉やサ
イクロトロンによる製造に拠らなければならないこと等
の問題点がある。また、実際の診断は放射能管理区域内
で行う必要があるという使用上の制限もある。2. Description of the Related Art Conventionally, various radioisotopes or radiopharmaceuticals have been used as contrast agents for diagnosing in vivo tissue perfusion information, for example, blood flow information of the brain, liver, kidneys, muscles, and even tumors. Positron emission computer tomography (PET) or single photon emission computer tomography (S
PECT). However, since these methods use radioactive elements, there are problems that they may be exposed to radiation and that the supply of radioactive elements must be based on manufacturing by a nuclear reactor or a cyclotron. In addition, there is a limitation in use that the actual diagnosis must be made within the radioactivity controlled area.
【0003】放射性元素を用いない組織灌流の診断、例
えば脳血流量の測定法としては、常磁性金属錯体あるい
は酸化鉄粒子を造影剤として用いた核磁気共鳴イメージ
ングが挙げられる。これらの造影剤は、体内に血管より
投与された後、血管から組織中への移行が遅く徐々に分
布するため、造影剤の一回循環による組織中への移行割
合(Extraction Fraction)が1よりも小さい。このよ
うな欠点を克服する検査方法としては、15O−H2Oを
用いたPETによる検査法が挙げられる。この検査方法
は、Extraction Fractionが最も1
に近く、脳血流検査の標準的な方法とされている。しか
しながら、この方法も放射性同位元素を用いるため、放
射線被曝を伴う等上述した問題点及び使用上の制限があ
る。Diagnosis of tissue perfusion that does not use radioactive elements, for example, a method of measuring cerebral blood flow, includes nuclear magnetic resonance imaging using paramagnetic metal complex or iron oxide particles as a contrast agent. After these contrast agents are administered from the blood vessel into the body, the migration from the blood vessel into the tissue is slow and gradually distributed, so the migration rate of the contrast agent into the tissue due to a single circulation (Extraction Fraction) is more than 1. Is also small. An inspection method using PET using 15 O-H 2 O is an example of an inspection method that overcomes such drawbacks. Extraction Fraction is the most important method for this inspection.
It is said to be the standard method for cerebral blood flow test. However, since this method also uses a radioisotope, it has the above-mentioned problems such as radiation exposure and limitation in use.
【0004】一方、14N、33S、17O等の四極子核と直
接結合した水素原子のプロトンに関して、その四極子核
と水素プロトンとの間のスカラー結合相互作用により、
水素プロトンの横緩和時間(T2)及び回転座標系の縦
緩和時間(T1ρ)が短縮される現象を利用して、核磁
気共鳴イメージングにおいてコントラスト(造影)を得
ることが可能であることが知られている。すなわち、こ
の現象を利用して、分子中の酸素を17Oに置き換えた水
(H2 17O)を濃縮した水の体内分布および濃度を、水
素原子のプロトンを検出核とした核磁気共鳴イメージン
グによって検出することにより、生体内の組織灌流情報
の測定を行うことが可能である。この方法は、上述した
15O−H2Oを用いたPETによる検査を行う上で制約
となっている、投与化合物の供給、放射線被曝、使用上
の制限、検査装置の低汎用性を克服するものとして注目
される。On the other hand, regarding the proton of the hydrogen atom directly bonded to the quadrupole nucleus of 14 N, 33 S, 17 O, etc., due to the scalar bond interaction between the quadrupole nucleus and the hydrogen proton,
It is known that it is possible to obtain contrast (contrast) in nuclear magnetic resonance imaging by utilizing the phenomenon that the transverse relaxation time (T2) of hydrogen protons and the longitudinal relaxation time (T1ρ) of the rotating coordinate system are shortened. ing. That is, by utilizing this phenomenon, the distribution and concentration of water obtained by concentrating water (H 2 17 O) in which oxygen in the molecule is replaced with 17 O is determined by nuclear magnetic resonance imaging using protons of hydrogen atoms as detection nuclei. It is possible to measure the in-vivo tissue perfusion information by detecting with. This method is described above
It is noted that it overcomes the supply of the administered compound, the radiation exposure, the limitation on use, and the low versatility of the inspection device, which are constraints in performing the inspection by PET using 15 O-H 2 O.
【0005】この水素原子のプロトンを検出核とした核
磁気共鳴イメージングにおいては、各安定同位体である
四極子核はその天然存在比が小さい元素であるため、M
RI造影剤として用いるには、これらの四極子核を濃縮
したものを比較的大量に体内に投与する必要がある。例
えば、H2 17Oを濃縮した水をMRI造影剤として用い
るためには、成人1人あたり数十mLから数百mL以上
投与する必要がある。また、生体内の組織灌流情報を得
るには、投与した核磁気共鳴画像診断剤の分布動態を知
る必要があるので、造影剤を比較的急速に投与する、つ
まりBolus投与する必要がある。In nuclear magnetic resonance imaging using the proton of the hydrogen atom as a detection nucleus, the quadrupole nucleus which is each stable isotope is an element whose natural abundance ratio is small, so that M
To be used as an RI contrast agent, it is necessary to administer a large amount of concentrated quadrupole nuclei into the body. For example, in order to use H 2 17 O-concentrated water as an MRI contrast agent, it is necessary to administer several tens to several hundred mL or more per adult. Further, in order to obtain information on tissue perfusion in the living body, it is necessary to know the distribution kinetics of the administered nuclear magnetic resonance imaging diagnostic agent, and therefore it is necessary to administer the contrast agent relatively rapidly, that is, the bolus administration.
【0006】しかしながら、比較的大量の注射剤をBo
lus投与した場合、血圧や心拍数などの生体情報が変
動する可能性があり、さらには、これら生体情報が変動
することによって、画像診断により得られる組織灌流情
報が変化することが考えられる。例えば、脳血流の場合
は、血流速度を一定に保つ機構が働くために、血圧の変
動に伴い血管径が変化することが知られており、その結
果脳血流量の変化が起こる。また血圧変動が大きい場合
には、逆に血流速度を一定に保つ機構が効かなくなるた
めに、血流速度そのものが変動してしまう。また別の例
として、心筋血流の場合は、核磁気共鳴診断画像を心同
期により収集する際に、心拍が変化することで心同期の
タイミングが変化し、収集した診断画像自体の情報が正
常時とは異なったものとなってしまうことが知られてい
る。このような生体情報の変化が生じると、正確な心筋
血流の診断は出来なくなる。すなわち、前述のような造
影剤の急速大量投与に伴う生体情報の変動により、生体
内の組織灌流情報が変化してしまい、診断剤投与前の状
態を反映していない組織灌流情報が得られる可能性があ
る。したがって、生体情報の摂動に起因する画像診断へ
の影響を極力抑える必要がある。However, a relatively large amount of injection is
When lus is administered, biological information such as blood pressure and heart rate may fluctuate, and further, such biological information may fluctuate to change tissue perfusion information obtained by image diagnosis. For example, in the case of cerebral blood flow, it is known that the blood vessel diameter changes as blood pressure changes due to the mechanism that keeps the blood flow velocity constant, and as a result, cerebral blood flow changes. On the other hand, when the blood pressure fluctuation is large, the mechanism for keeping the blood flow velocity constant does not work, and the blood flow velocity itself fluctuates. As another example, in the case of myocardial blood flow, when acquiring a nuclear magnetic resonance diagnostic image by cardiac synchronization, the timing of cardiac synchronization changes due to changes in the heartbeat, and the information of the collected diagnostic image itself is normal. It is known to be different from time. When such changes in biological information occur, accurate myocardial blood flow diagnosis cannot be performed. That is, due to the change in the biological information associated with the rapid and large-scale administration of the contrast agent as described above, the in-vivo tissue perfusion information changes, and it is possible to obtain the tissue perfusion information that does not reflect the state before administration of the diagnostic agent. There is a nature. Therefore, it is necessary to suppress the influence on the image diagnosis due to the perturbation of biological information as much as possible.
【0007】実際に、H2 17Oを濃縮した水を温血動物
に投与した例として、いくつかの報告がなされている。
Hopkins等は上述のスカラー結合相互作用により
水素プロトンの緩和時間が短縮される現象を利用し、M
ongolian gerbilsの脳梗塞モデルにH
2 17O濃度41〜50atom%の水を、体重の0.6
%から2%に相当する量(人間に換算:360から12
00mL)腹腔内投与し、T2強調スピンエコー法によ
り梗塞部位の検出を行っている(A.L.Hopkinset al.Mag
n. Reson.Med.,22,167,1991)。また、Tailor等
はH2 17O濃度29atom%の水0.2mL(人間に
換算:48mL)をラットに頚動脈内投与し、T1ρデ
ィスパージョン法により脳内のH2 17O濃度を算出して
いる(9thISMRM 18th ESMRMB joint annual meeting,Pr
oc.Inth.Soc.Mag.Reson.Med 9,356,2001)。しかし、こ
れらの報告ではいずれもH2 17Oを濃縮した水をそのま
ま大量に投与しており、前述した大量投与による生体へ
の影響等の臨床診断利用における問題点を考慮しておら
ず、正確な組織灌流情報の画像診断を行う方法としては
問題を残している。また、Tailor等による報告で
は、H2 17Oを濃縮した水を標的組織へ効率よく分布さ
せるために、Hopkins等の報告と比較して少ない
投与量で頚動脈内投与を行っているが、この方法でも、
患者に侵襲的な負担をかけない必要があるという臨床的
な応用としては問題がある。[0007] In fact, several reports have been made as examples of administration of water enriched with H 2 17 O to warm-blooded animals.
Hopkins et al. Utilize the phenomenon that the relaxation time of hydrogen protons is shortened by the above-mentioned scalar bond interaction.
H for the cerebral infarction model of ongolian gerbils
2 17 O water with a concentration of 41 to 50 atom%,
% To 2% (converted to human: 360 to 12
(00 mL) was administered intraperitoneally, and the infarct site was detected by the T2-weighted spin echo method (ALHopkins et al. Mag.
n. Reson. Med., 22, 167, 1991). In addition, Tailor et al. Administers 0.2 mL of water with an H 2 17 O concentration of 29 atom% (converted to human: 48 mL) to the rat in the carotid artery and calculates the H 2 17 O concentration in the brain by the T1ρ dispersion method. (9thISMRM 18th ESMRMB joint annual meeting, Pr
oc.Inth.Soc.Mag.Reson.Med 9,356, 2001). However, in all of these reports, a large amount of H 2 17 O-enriched water is administered as it is, and the problems in clinical diagnosis use such as the above-mentioned effects on the living body due to large-scale administration are not taken into consideration. There remains a problem as a method for performing image diagnosis of various tissue perfusion information. In addition, according to the report by Tailor et al., In order to efficiently distribute the H 2 17 O-enriched water to the target tissue, the carotid artery is administered at a smaller dose than that reported by Hopkins et al. But
There is a problem as a clinical application in which it is necessary not to invasively burden the patient.
【0008】また、Ronen等は、H2 17O濃度41
〜50atom%の水を含有した生理食塩液を、ラット
に静脈投与し、17O核照射併用法により血中H2 17O濃
度を求めている(I.Ronen et al.,Proc. Natl. Acad. S
ci. USA., 95,12934, 1998)。この報告では、生理食塩
液を用いているものの、上述の報告と同様に、単に投与
後の血中のH2 17O濃度を測定しているに過ぎず、造影
剤の投与による動物の組織灌流情報の変化については全
く検討していない。しかも、上述した文献のいずれにお
いても、実際の臨床的診断への応用を考慮していないた
め、画像診断に有効な高いT2緩和度を有する造影剤の
投与の必要性についても全く検討されていない。Further, Ronen, etc., H 2 17 O concentration 41
A physiological saline solution containing ˜50 atom% of water was intravenously administered to a rat, and the H 2 17 O concentration in blood was determined by a combined 17 O nuclear irradiation method (I. Ronen et al., Proc. Natl. Acad. . S
ci. USA., 95, 12934, 1998). Although physiological saline is used in this report, as in the above-mentioned report, the H 2 17 O concentration in blood after administration is merely measured, and tissue perfusion of animals by administration of a contrast agent is merely measured. We have not considered changes in information at all. Moreover, since none of the above-mentioned documents considers the application to actual clinical diagnosis, the necessity of administration of a contrast agent having a high T2 relaxation degree effective for image diagnosis is not examined at all. .
【0009】このように、H2 17Oを濃縮した水に代表
される、四極子核と直接結合した水素原子を含む分子を
有効成分として含有する核磁気共鳴画像診断剤の造影剤
としての利用形態は、大量かつ急速に生体に投与する必
要があると考えられる。しかしながら、これまで、該画
像診断剤の急速大量投与等の利用形態によって予想され
る血圧の上下変動及び心拍の増減や不規則化等の生体情
報の変化、ならびにこれらの生体情報が変化したことに
よる組織灌流情報の変化等を抑える検討は全くされてこ
なかった。同様に、臨床的応用における画像診断に有効
なT2緩和度を有する当該造影剤の検討もなされていな
かった。As described above, the use of a nuclear magnetic resonance imaging diagnostic agent containing a molecule containing a hydrogen atom directly bonded to a quadrupole nucleus as an active ingredient, represented by water enriched with H 2 17 O, as a contrast agent. It is considered that the form needs to be administered to a living body in a large amount and rapidly. However, until now, due to changes in biological information such as up-down fluctuation of blood pressure, increase / decrease of heartbeat, irregularity, etc., which are expected due to usage forms such as rapid large-volume administration of the diagnostic imaging agent, and changes in these biological information. No study has been made to suppress changes in tissue perfusion information. Similarly, the contrast agent having T2 relaxivity effective for image diagnosis in clinical applications has not been examined.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】かかる現状に鑑み、本
発明は核磁気共鳴診断において、T2緩和度が高くかつ
急速大量投与を行っても生体に対する影響が少なく、従
って、安定した組織灌流情報を得ることができる、四極
子核と直接結合した水素原子を持った分子を含有する核
磁気共鳴画像診断剤を提供することを目的とする。In view of the above situation, the present invention has a high degree of T2 relaxation and has little effect on the living body even when a large amount of rapid administration is performed in the diagnosis of nuclear magnetic resonance. Therefore, stable tissue perfusion information can be obtained. An object of the present invention is to provide a nuclear magnetic resonance imaging diagnostic agent containing a molecule having a hydrogen atom directly bonded to a quadrupole nucleus.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明は、分子内に四極
子核と直接結合した水素原子を持った分子を有効成分と
して含有する生体認容性のある水溶液であり、該水溶液
のT2緩和度が0.1s-1atom%-1以上であること
を特徴とする核磁気共鳴画像診断剤を提供する。また、
本発明は、分子内に四極子核と直接結合した水素原子を
持った分子を有効成分として含有する生体認容性のある
水溶液であり、急速大量投与において生体情報の変化を
抑える性質を有することを特徴とする核磁気共鳴画像診
断剤を提供する。The present invention is a biocompatible aqueous solution containing, as an active ingredient, a molecule having a hydrogen atom directly bonded to a quadrupole nucleus in the molecule, and the T2 relaxation degree of the aqueous solution. Is 0.1 s -1 atom% -1 or more, and a nuclear magnetic resonance imaging diagnostic agent is provided. Also,
The present invention is a biocompatible aqueous solution containing a molecule having a hydrogen atom directly bonded to a quadrupole nucleus in the molecule as an active ingredient, and having a property of suppressing a change in biological information in rapid mass administration. Provided is a characteristic nuclear magnetic resonance imaging diagnostic agent.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】本発明における核磁気共鳴画像診
断剤は、分子内に四極子核と直接結合した水素原子を持
った分子を含有する生体認容性のある水溶液であり、該
水溶液のT2緩和度が0.1s-1atom%-1以上であ
ることを特徴とする核磁気共鳴画像診断剤である。ま
た、本発明における核磁気共鳴画像診断剤は、分子内に
四極子核と直接結合した水素原子を持った分子を有効成
分として含有する生体認容性のある水溶液であり、急速
大量投与において生体情報の変化を抑える性質を有する
ことを特徴とする核磁気共鳴画像診断剤である。四極子
核としては14N,33S,17O等が挙げられ、四極子核と
水素原子との結合は、例えばアルコール類、糖類及び水
の−OH結合、アミノ酸類の−NH結合、システインを
始めとする一部のアミノ酸類の−SH結合等が例示され
る。生体認容性のある水溶液とは、薬剤学的に認容され
る成分を含有する、好ましくは生体成分より選択される
生体容認性を有するイオンおよび生体成分より選択され
るその塩を含有する水溶液である。薬剤学的に認容され
る成分としては、各種糖類及び各種アミノ酸等、及び生
体成分より選択される生体認容性を有するイオン及び生
体成分より選択されるその塩が挙げられる。生体認容性
を有するイオン種としては、ナトリウムイオン、カリウ
ムイオン、カルシウムイオン及び水素イオンなどの無機
イオン、炭酸などの有機イオン等が挙げられる。より好
ましくは、無機イオンから選択される。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The nuclear magnetic resonance imaging diagnostic agent in the present invention is a biocompatible aqueous solution containing a molecule having a hydrogen atom directly bonded to a quadrupole nucleus in the molecule, and T2 of the aqueous solution. It is a nuclear magnetic resonance imaging agent characterized by having a relaxation degree of 0.1 s -1 atom% -1 or more. Further, the nuclear magnetic resonance imaging diagnostic agent in the present invention is a biocompatible aqueous solution containing a molecule having a hydrogen atom directly bonded to a quadrupole nucleus in the molecule as an active ingredient, and bioinformation in rapid mass administration. It is a nuclear magnetic resonance imaging agent characterized by having the property of suppressing changes in Examples of the quadrupole nucleus include 14 N, 33 S, 17 O, and the like. The bond between the quadrupole nucleus and a hydrogen atom is, for example, —OH bond of alcohols, sugars and water, —NH bond of amino acids, or cysteine. Examples thereof include -SH bond of some amino acids. A biocompatible aqueous solution is an aqueous solution containing a pharmaceutically acceptable component, preferably a biocompatible ion selected from biological components and a salt thereof selected from biological components. . Examples of the pharmaceutically acceptable component include various sugars and various amino acids, and biocompatible ions selected from biological components and salts thereof selected from biological components. Examples of biocompatible ionic species include inorganic ions such as sodium ions, potassium ions, calcium ions and hydrogen ions, organic ions such as carbonic acid, and the like. More preferably, it is selected from inorganic ions.
【0013】好ましい核磁気共鳴画像診断剤の組成の一
例としては、例えば、有効成分としてH2 17Oを含有し
た水に、0.09〜0.26mol/Lのナトリウムイ
オンを加え、水素イオン濃度をpHに換算して5.0〜
8.5に調整した組成物が挙げられる。このような組成
により、生体情報の変化を抑えることによる生体内の組
織灌流情報変化を抑えることが可能である。そして、な
おかつ、四極子核1atom%当たりのT2緩和時間
(ms)の短縮率、すなわちT2緩和度が、0.1s-1
atom%-1以上であるという、画像診断に適した値を
示す核磁気共鳴画像診断剤を得ることができる。As an example of the composition of a preferable nuclear magnetic resonance imaging diagnostic agent, for example, 0.09 to 0.26 mol / L sodium ion is added to water containing H 2 17 O as an active ingredient to obtain a hydrogen ion concentration. Is converted to pH of 5.0 to
A composition adjusted to 8.5 is included. With such a composition, it is possible to suppress a change in tissue perfusion information in the living body due to a change in biological information being suppressed. Moreover, the reduction rate of the T2 relaxation time (ms) per 1 atom% of the quadrupole nucleus, that is, the T2 relaxation degree is 0.1 s −1.
It is possible to obtain a nuclear magnetic resonance imaging agent having a value of not less than atom% −1, which is suitable for image diagnosis.
【0014】本発明における核磁気共鳴画像診断剤の投
与量ならびに投与速度は、本発明の目的が達しうる範囲
で、該画像診断剤に含まれる四極子核の富化度あるいは
測定手段となる核磁気共鳴イメージングの種類に応じて
適切に選択することができる。例えば、通常MRI造影
剤は、成人1人あたり数十mL〜数百mL投与する必要
があるが、かかる量の薬剤を急速に生体に投与、すなわ
ち、急速大量投与しても生体情報の変化に影響を及ぼさ
ないことが核磁気共鳴画像診断剤として好ましい。ここ
で、急速大量投与とは、通常成人一人あたり数十mL〜
数百mLの薬剤を0.3mL/sec以上の速度で投与
することを意味する。本発明の核磁気共鳴画像診断剤を
用いれば、急速大量投与を行っても生体情報の一つであ
る血圧変動を20%未満に保つことができる。また、投
与方法は特に限定されず、目的の情報を得るために必要
な投与経路に従って投与するのが好ましい。例えば、動
脈、静脈ならびに留置されたカテーテルから投与しても
差し支えない。好ましくは、静脈内投与等が行われる。The dose and rate of administration of the nuclear magnetic resonance imaging agent in the present invention are within the range that the object of the present invention can be achieved. The enrichment of quadrupole nuclei contained in the imaging agent or the nucleus serving as a measuring means. It can be appropriately selected depending on the type of magnetic resonance imaging. For example, an MRI contrast agent is usually required to be administered in an amount of several tens to several hundreds of mL per adult, but such an amount of the drug is rapidly administered to a living body, that is, even if a large amount is rapidly administered, the biological information changes. It is preferable for the nuclear magnetic resonance imaging agent to have no influence. Here, rapid large-scale administration usually means several tens of mL per adult.
This means that several hundred mL of the drug is administered at a rate of 0.3 mL / sec or more. By using the nuclear magnetic resonance imaging diagnostic agent of the present invention, blood pressure fluctuation, which is one of biological information, can be kept below 20% even if rapid large-volume administration is performed. Further, the administration method is not particularly limited, and it is preferable to administer according to the administration route necessary for obtaining the intended information. For example, administration may be performed through arteries, veins, and indwelling catheters. Preferably, intravenous administration or the like is performed.
【0015】本発明における核磁気共鳴画像診断剤は、
プロトンを検出核とした核磁気共鳴イメージングまた
は、有効成分分子の含有する四極子核を検出核とした核
磁気共鳴イメージングまたは核磁気共鳴スペクトロスコ
ピーにて検出することにより、その分布をモニターし、
必要な生体情報の検出を行うために用いることができ
る。撮像に用いるシーケンスについては、プロトンのT
2またはT1ρ緩和時間短縮を反映する撮像法から選択
されればいかなるものにも限定されず、目的に応じて適
切に選択することができる。例えばスピンエコー法T2
強調法や各種T1ρ強調法等が選択される。The nuclear magnetic resonance imaging diagnostic agent in the present invention is
Nuclear magnetic resonance imaging with protons as the detection nuclei, or by detecting with quadrupole nuclei containing active ingredient molecules as the detection nuclei or with nuclear magnetic resonance spectroscopy, the distribution is monitored,
It can be used to detect the necessary biometric information. For the sequence used for imaging, see the proton T
The method is not limited to any one as long as it is selected from 2 or the imaging method that reflects the reduction of the T1ρ relaxation time, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, spin echo method T2
The emphasis method and various T1ρ emphasis methods are selected.
【0016】[0016]
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれらによって何ら限定されるものでは
ない。EXAMPLES The present invention will now be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited to these.
【0017】参考例1 塩化カルシウム水溶液によるラ
ットの生体情報変化の測定
塩化カルシウム2水和物1.65gに注射用蒸留水を加
えて正確に100mLとし、1.2%塩化カルシウム溶
液を調製した。調製した1.2%塩化カルシウム溶液1
mLを、SD系ラット(オス、8週齢)に、大腿静脈カ
テーテルより約3秒かけて急速投与し、血圧および心拍
数の変化を調べた。血圧及び心拍数は、日本光電株式会
社製血圧測定ユニットAP−641G及び心拍数測定器
AT−601Gを用いて、大腿動脈より観血的に測定し
た。その結果、最大血圧の値が、投与前における約10
0mmHgから、投与後約6秒にかけて、約150mm
Hgまで増加した。また、ほぼ平衡となった約16秒後
においても、最大血圧は約120mmHgであり、投与
前より約20%血圧が増加していた。以上の結果より、
1.2%塩化カルシウム溶液では、急速投与により、生
体情報に変化を与えることが明らかとなった。 Reference Example 1 La with an aqueous solution of calcium chloride
Measurement of change in biometric information of botton Distilled water for injection was added to 1.65 g of calcium chloride dihydrate to make exactly 100 mL, to prepare a 1.2% calcium chloride solution. Prepared 1.2% calcium chloride solution 1
mL was rapidly administered to SD rats (male, 8 weeks old) through a femoral vein catheter for about 3 seconds, and changes in blood pressure and heart rate were examined. Blood pressure and heart rate were measured invasively from the femoral artery using a blood pressure measuring unit AP-641G manufactured by Nihon Kohden Co., Ltd. and a heart rate measuring instrument AT-601G. As a result, the maximum blood pressure value was about 10 before administration.
Approximately 150 mm from 0 mmHg to approximately 6 seconds after administration
Increased to Hg. Further, even after about 16 seconds when the equilibrium was almost reached, the maximum blood pressure was about 120 mmHg, which was about 20% higher than that before administration. based on the above results,
It was revealed that rapid administration of 1.2% calcium chloride solution changes biological information.
【0018】参考例2 塩化ナトリウム水溶液投与によ
るラットの生体情報変化の測定
塩化ナトリウム0.9gに注射用水を加えて正確に10
0mLとし、0.9%塩化ナトリウム溶液を調製した。
調製した0.9%塩化ナトリウム溶液1mLを、SD系
ラット(オス、8週齢)に、大腿静脈カテーテルより約
3秒かけて急速投与し、血圧および心拍数の変化を調べ
た。血圧及び心拍数は、日本光電株式会社製血圧測定ユ
ニットAP−641G及び心拍数測定器AT−601G
を用いて、大腿動脈より観血的に測定した。0.9%塩
化ナトリウム溶液を投与したラットにおいては、最大血
圧の値が、投与前における約100mmHgから、投与
後約3秒にかけて、約90mmHgに変化したものの、
次第に回復し、約10秒後には投与前の値に戻ってい
た。 Reference Example 2 Administration of aqueous sodium chloride solution
Measurement of changes in biological information of rats Exactly 10% by adding water for injection to 0.9 g of sodium chloride
The volume was adjusted to 0 mL to prepare a 0.9% sodium chloride solution.
1 mL of the prepared 0.9% sodium chloride solution was rapidly administered to SD rats (male, 8 weeks old) through a femoral vein catheter over about 3 seconds, and changes in blood pressure and heart rate were examined. Blood pressure and heart rate are measured by Nihon Kohden Co., Ltd. blood pressure measuring unit AP-641G and heart rate measuring instrument AT-601G.
Was used for invasive measurement from the femoral artery. In rats administered with 0.9% sodium chloride solution, the maximum blood pressure value changed from about 100 mmHg before administration to about 90 mmHg for about 3 seconds after administration,
It gradually recovered, and after about 10 seconds, it returned to the value before administration.
【0019】実施例1 塩化ナトリウム水溶液投与によ
るラットの生体情報変化の測定
塩化ナトリウム15gに注射用水を加えて正確に100
mLとし、15%塩化ナトリウム溶液を調製した。別
に、塩化ナトリウム10gに注射用水を加えて正確に1
00mLとし、10%塩化ナトリウム溶液を調製した。
10%塩化ナトリウム溶液2mLに注射用水を加えて正
確に10mLとし、2%塩化ナトリウム溶液とした。さ
らに、15%塩化ナトリウム溶液1mLに注射用水を加
えて正確に10mLとし、1.5%塩化ナトリウム溶液
とした。調製した2%塩化ナトリウム溶液及び1.5%
塩化ナトリウム溶液各1.4mLを、それぞれ別のSD
系ラット(オス、18週齢、約500g)に、大腿静脈
カテーテルより約3秒かけて急速投与し、血圧および心
拍数の変化を調べた。血圧及び心拍数は、日本光電株式
会社製血圧測定ユニットAP−641G及び心拍数測定
器AT−601Gを用いて、大腿動脈より観血的に測定
した。2%塩化ナトリウム溶液を投与したラットでは、
投与後約10秒にかけて、最大血圧の値が、投与前にお
ける約110mmHgから、約85mmHgに変動し、
約20秒後に投与前の値に回復していた。一方、1.5
%塩化ナトリウム溶液を投与したラットにおいては、最
大血圧の値が、投与前における約110mmHgから、
投与後約6秒にかけて、約95mmHgに変化し、約2
0秒後に投与前の値に回復していた。以上の結果より、
血圧の変動の幅は、投与する塩化ナトリウム溶液の濃度
に依存し、2%塩化ナトリウム溶液では、投与前の値に
対して約23%と、大きくなっていることが確認され
た。 Example 1 Administration of aqueous sodium chloride solution
Measurement of changes in the biological information of rats Exactly 100 by adding water for injection to 15 g of sodium chloride
A 15% sodium chloride solution was prepared in mL. Separately, add water for injection to 10 g of sodium chloride to make exactly 1
The volume was adjusted to 00 mL to prepare a 10% sodium chloride solution.
Water for injection was added to 2 mL of 10% sodium chloride solution to make exactly 10 mL, to give a 2% sodium chloride solution. Furthermore, water for injection was added to 1 mL of a 15% sodium chloride solution to make exactly 10 mL, to give a 1.5% sodium chloride solution. Prepared 2% sodium chloride solution and 1.5%
1.4 mL of sodium chloride solution for each SD
Rats (male, 18 weeks old, about 500 g) were rapidly administered through a femoral vein catheter for about 3 seconds, and changes in blood pressure and heart rate were examined. Blood pressure and heart rate were measured invasively from the femoral artery using a blood pressure measuring unit AP-641G manufactured by Nihon Kohden Co., Ltd. and a heart rate measuring instrument AT-601G. In rats treated with 2% sodium chloride solution,
About 10 seconds after the administration, the value of the maximum blood pressure changed from about 110 mmHg before administration to about 85 mmHg,
After about 20 seconds, it had recovered to the value before administration. On the other hand, 1.5
% Rat, the maximum blood pressure value was about 110 mmHg before administration,
About 6 seconds after administration, it changes to about 95 mmHg, about 2
It returned to the value before administration after 0 seconds. based on the above results,
It was confirmed that the fluctuation range of blood pressure depends on the concentration of the sodium chloride solution to be administered, and that the 2% sodium chloride solution is as large as about 23% of the value before the administration.
【0020】実施例2 0.9%塩化ナトリウム溶液及
びH2 17O濃度5atom%の水を溶媒とした0.9%
塩化ナトリウム溶液の調製
塩化ナトリウム1.8gに注射用蒸留水を加えて100
mLとし、1.8%塩化ナトリウム溶液とした。1.8
%塩化ナトリウム溶液0.5mLと、H2 17O濃度2
0.2atom%の水0.25mL及び注射用蒸留水
0.25mLを混合し、H2 17O濃度5atom%の水
を溶媒とした0.9%塩化ナトリウム溶液を調製した。
また、1.8%塩化ナトリウム溶液0.5mLと、注射
用蒸留水0.5mLを混合し、0.9%塩化ナトリウム
溶液を調製した。 Example 2 0.9% sodium chloride solution
And H 2 17 O concentration of 5 atom% water as a solvent 0.9%
Preparation of Sodium Chloride Solution To 1.8 g of sodium chloride was added distilled water for injection to 100
It was made into mL and it was a 1.8% sodium chloride solution. 1.8
% Sodium chloride solution 0.5 mL and H 2 17 O concentration 2
0.25 mL of 0.2 atom% water and 0.25 mL of distilled water for injection were mixed to prepare a 0.9% sodium chloride solution using H 2 17 O concentration of 5 atom% water as a solvent.
Further, 0.5 mL of a 1.8% sodium chloride solution and 0.5 mL of distilled water for injection were mixed to prepare a 0.9% sodium chloride solution.
【0021】実施例3 H2 17O濃度5atom%の水
を溶媒とした0.9%塩化ナトリウム溶液のT2緩和度
の測定
実施例2で得られた0.9%塩化ナトリウム溶液及びH
2 17O濃度5atom%の水を溶媒とした0.9%塩化
ナトリウム溶液のそれぞれについて、アルゴンガス及び
HClガスをバブリングすることにより水素イオン濃度
を調整し、pH3〜8における水素プロトンの横緩和時
間T2を測定した。測定は、日本電子株式会社製JNM
−FSE−60型パルスNMR装置を用い、CPMG法
で行った。測定温度は37℃とし、磁場強度は1.5T
とした。各pHにおいて求めたT2の値を用い、以下の
式にてH2 17O1atom%当たりのT2緩和度を計算
した。
T2緩和度=(1/T2A−1/T2n)/(C−0.
037)
T2A:H2 17O濃度5atom%の水を溶媒とした
0.9%塩化ナトリウム溶液のT2
T2n:0.9%塩化ナトリウム溶液のT2
C:H2 17O濃度5atom%の水を溶媒とした0.9
%塩化ナトリウム溶液のH2 17O濃度
得られた結果より、H2 17O濃度5atom%の水を溶
媒とした0.9%塩化ナトリウム溶液におけるT2緩和
度の値を計算した結果を、表1に示す。この結果より、
pH5.0以上において、17Oと水素プロトンとの間の
スカラー結合相互作用によるT2緩和度の値が、0.1
s-1atom%-1以上となり、画像診断に有効な横緩和
時間T2短縮効果を与えることが示された。 Example 3 Water having an H 2 17 O concentration of 5 atom%
T2 Relaxation of 0.9% Sodium Chloride Solution Using Solvent
Measurement of 0.9% sodium chloride solution obtained in Example 2 and H
2 17 For O concentration 5 atom% of each water 0.9% sodium chloride solution as a solvent, by adjusting the hydrogen ion concentration by bubbling argon gas and HCl gas, transverse relaxation time of the hydrogen protons in pH3~8 T2 was measured. The measurement is JNM manufactured by JEOL Ltd.
It was carried out by the CPMG method using a -FSE-60 type pulse NMR apparatus. Measuring temperature is 37 ℃, magnetic field strength is 1.5T
And Using the value of T2 obtained at each pH, the T2 relaxation degree per H 2 17 O 1 atom% was calculated by the following formula. T2 relaxation degree = (1 / T2A-1 / T2n) / (C-0.
037) T2A: H 2 17 O concentration 5 atom% of T2 water 0.9% sodium chloride solution as a solvent T 2 n: T2 0.9% sodium chloride solution C: H 2 17 O concentration 5 atom% of water and the solvent And 0.9
% From H 2 17 O concentration results obtained sodium chloride solution, the result of the H 2 17 O concentration 5 atom% of water to calculate the value of T2 relaxivity in 0.9% sodium chloride solution as a solvent Table 1 Shown in. From this result,
At pH 5.0 or higher, the value of T2 relaxation degree due to the scalar bond interaction between 17 O and hydrogen protons is 0.1
It was s -1 atom% -1 or more, and it was shown that a lateral relaxation time T2 shortening effect effective for image diagnosis was provided.
【表1】 [Table 1]
【0022】[0022]
【発明の効果】本発明により、核磁気共鳴イメージング
あるいは核磁気共鳴スペクトロスコピーにおいて、T2
緩和度が高く、かつ大量に急速投与を行っても生体に対
する影響が少なく、安定した組織灌流情報を得ることが
できる、四極子核と直接結合した水素原子を含む分子を
有効成分として含有する核磁気共鳴画像診断剤を提供す
ることが可能となった。INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, T2 is used in nuclear magnetic resonance imaging or nuclear magnetic resonance spectroscopy.
A nucleus containing a molecule containing a hydrogen atom directly bonded to a quadrupole nucleus as an active ingredient, which has a high degree of relaxation, has little effect on the living body even when a large amount of rapid administration is performed, and can obtain stable tissue perfusion information. It has become possible to provide a magnetic resonance imaging diagnostic agent.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩井 久美子 千葉県袖ヶ浦市北袖3番地1 日本メジフ ィジックス株式会社創薬研究所内 Fターム(参考) 4C085 HH07 JJ02 KB30 LL01 4C096 AA11 AA13 AA17 AB01 AB46 AB50 AD19 FC14 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Kumiko Iwai Chiba Prefecture Sodegaura City Kitasode 3 No. 1 Japan Mezif Physics drug discovery laboratory F-term (reference) 4C085 HH07 JJ02 KB30 LL01 4C096 AA11 AA13 AA17 AB01 AB46 AB50 AD19 FC14
Claims (11)
子を持った分子を有効成分として含有する生体認容性の
ある水溶液であり、該水溶液のT2緩和度が0.1s-1
atom%-1以上であることを特徴とする核磁気共鳴画
像診断剤。1. A biocompatible aqueous solution containing, as an active ingredient, a molecule having a hydrogen atom directly bonded to a quadrupole nucleus, and the T2 relaxation degree of the aqueous solution is 0.1 s −1.
A nuclear magnetic resonance imaging agent characterized by having an atom% -1 or more.
子を持った分子を有効成分として含有する生体認容性の
ある水溶液であり、急速大量投与において生体情報の変
化を抑える性質を有することを特徴とする核磁気共鳴画
像診断剤。2. A biocompatible aqueous solution containing, as an active ingredient, a molecule having a hydrogen atom directly bound to a quadrupole nucleus, and having the property of suppressing changes in biological information in rapid mass administration. A magnetic resonance imaging diagnostic agent characterized by:
子を持った分子を有効成分として含有し、T2緩和度が
0.1s-1atom%-1以上である生体認容性のある水
溶液であり、かつ急速大量投与において生体情報の変化
を抑える性質を有する水溶液よりなることを特徴とする
核磁気共鳴画像診断剤。3. A biocompatible aqueous solution containing a molecule having a hydrogen atom directly bonded to a quadrupole nucleus as an active ingredient and having a T2 relaxation degree of 0.1 s -1 atom% -1 or more. And a nuclear magnetic resonance imaging agent characterized by comprising an aqueous solution having the property of suppressing changes in biological information during rapid and large-scale administration.
血圧変動であり、かつ該血圧変動が20%未満である請
求項2または3に記載の核磁気共鳴画像診断剤。4. The diagnostic agent for nuclear magnetic resonance imaging according to claim 2 or 3, wherein the change in biological information in the rapid and large-scale administration is blood pressure change, and the blood pressure change is less than 20%.
選択されるイオンおよび生体成分から選択されるその塩
を含有した水溶液である請求項1から4のいずれかに記
載の核磁気共鳴画像診断剤。5. The nuclear magnetic resonance imaging method according to claim 1, wherein the biocompatible aqueous solution is an aqueous solution containing ions selected from biological components and salts thereof selected from biological components. Agent.
オンである請求項5に記載の核磁気共鳴画像診断剤。6. The nuclear magnetic resonance imaging diagnostic agent according to claim 5, wherein the ion selected from the biological components is an inorganic ion.
ウムイオン、カリウムイオン、カルシウムイオンである
請求項5に記載の核磁気共鳴画像診断剤。7. The nuclear magnetic resonance imaging diagnostic agent according to claim 5, wherein the ions selected from the biological components are sodium ions, potassium ions and calcium ions.
ウムイオンであり、該ナトリウムイオンを0.09〜
0.26mol/L含有する請求項5に記載の核磁気共
鳴画像診断剤。8. The ion selected from biological components is sodium ion, and the sodium ion is 0.09-
The nuclear magnetic resonance imaging diagnostic agent according to claim 5, which contains 0.26 mol / L.
ら8のいずれかに記載の核磁気共鳴画像診断剤。9. The nuclear magnetic resonance imaging diagnostic agent according to claim 1, which has a pH of 5.0 to 8.5.
のいずれかに記載の核磁気共鳴画像診断剤。10. The quadrupole nucleus is 17 O, as claimed in claim 1.
The nuclear magnetic resonance imaging diagnostic agent according to any one of 1.
ら10のいずれかに記載の核磁気共鳴画像診断剤。11. The nuclear magnetic resonance imaging diagnostic agent according to claim 1, wherein the active ingredient is H 2 17 O.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001301681A JP2003102698A (en) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | Nuclear magnetic resonance image diagnosing agent |
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Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP2001301681A JP2003102698A (en) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | Nuclear magnetic resonance image diagnosing agent |
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JP (1) | JP2003102698A (en) |
WO (1) | WO2003028769A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017003431A (en) * | 2015-06-10 | 2017-01-05 | 東洋ゴム工業株式会社 | Measuring method of vulcanized rubber |
WO2022092192A1 (en) | 2020-10-28 | 2022-05-05 | 国立大学法人北海道大学 | Contrast agent for detecting cartilage damage, and method and program for detecting cartilage damage using said contrast agent |
-
2001
- 2001-09-28 JP JP2001301681A patent/JP2003102698A/en active Pending
-
2002
- 2002-09-25 WO PCT/JP2002/009872 patent/WO2003028769A1/en active Application Filing
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WO2022092192A1 (en) | 2020-10-28 | 2022-05-05 | 国立大学法人北海道大学 | Contrast agent for detecting cartilage damage, and method and program for detecting cartilage damage using said contrast agent |
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