JP2004508857A - 方法 - Google Patents

方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2004508857A
JP2004508857A JP2002527803A JP2002527803A JP2004508857A JP 2004508857 A JP2004508857 A JP 2004508857A JP 2002527803 A JP2002527803 A JP 2002527803A JP 2002527803 A JP2002527803 A JP 2002527803A JP 2004508857 A JP2004508857 A JP 2004508857A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
contrast agent
nucleus
data
compound
nuclear spin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2002527803A
Other languages
English (en)
Inventor
ピーターソン、ステファン
リューンバッハ、イブ
マンソン、スヴェン
アクセルソン、オスカー
タニング、ミッケル
アンデルソン、スヴェン
Original Assignee
アメルシャム ヘルス アクスイェ セルスカプ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by アメルシャム ヘルス アクスイェ セルスカプ filed Critical アメルシャム ヘルス アクスイェ セルスカプ
Publication of JP2004508857A publication Critical patent/JP2004508857A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A61B5/055Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves  involving electronic [EMR] or nuclear [NMR] magnetic resonance, e.g. magnetic resonance imaging
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48NMR imaging systems
    • G01R33/54Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
    • G01R33/56Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
    • G01R33/5601Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution involving use of a contrast agent for contrast manipulation, e.g. a paramagnetic, super-paramagnetic, ferromagnetic or hyperpolarised contrast agent
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48NMR imaging systems
    • G01R33/54Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
    • G01R33/56Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
    • G01R33/563Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution of moving material, e.g. flow contrast angiography
    • G01R33/56308Characterization of motion or flow; Dynamic imaging
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48NMR imaging systems
    • G01R33/54Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
    • G01R33/56Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
    • G01R33/567Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution gated by physiological signals, i.e. synchronization of acquired MR data with periodical motion of an object of interest, e.g. monitoring or triggering system for cardiac or respiratory gating
    • G01R33/5673Gating or triggering based on a physiological signal other than an MR signal, e.g. ECG gating or motion monitoring using optical systems for monitoring the motion of a fiducial marker

Abstract

本発明は、検体のコントラスト強調磁気共鳴映像法を提供する。この方法は、a)血管系の流体動力学検査のために、前記検体にノンゼロ核スピン核を含む過分極MR造影剤を投与し、b)前記検体または検体の一部を、前記ノンゼロ核スピン核における核スピン遷移を励起するように選択された周波数を持つ電磁波にさらし、c)パルス系列を含む適切な操作法を用いて前記検体からMR信号を検出し、d)オプションで、パルス系列の実行および/または造影剤の投与を、身体の心拍リズムおよび/または呼吸リズムに対してゲートさせることを保証し、e)オプションで、前記検出信号から、像、スペクトルデータ、ダイナミックフローデータ、灌流データ、血液量データおよび/または他の適切な生理学的データを生成することを含む。また、本発明は新規な化合物と本発明の方法におけるその使用方法を提供する。
【選択図】図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気共鳴映像法(MRI)[特にMR血管造影(アンギオグラフィー)(MRA)および血管系の流体動力学検査(fluiddynamicinvestigation)に用いられる]およびそれらにおける新規な過分極(hyperpolarized)造影剤の使用方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
磁気共鳴映像法は、非侵襲性で検査中の患者を潜在的に有害な放射線たとえばX線にさらすことがないので、医師にとって特に魅力的になってきている診断法である。
【0003】
MR信号強度はイメージング核の核スピン状態間のポピュレーション差に依存する。異なる組織種のMR像間で効果的なコントラストを達成するためには、それらが投与されるかまたはそれらが集まる領域での緩和時間に影響するMR造影剤(たとえば常磁性金属種)を被験者に投与することが久しく知られている。
【0004】
コントラスト強調(contrastenhanced)MRAは、最近では、血管中に存在する水素原子の緩和時間を短くする常磁性造影剤の注射をベースとしている。短い繰り返し時間(TR)を持つ造影パルス系列を用いることにより、バックグラウンドが抑制される。しかし、短いT緩和は、短いアクイジション時間、速いサンプリング速度および低い信号対ノイズ比(SNR)をもたらす。
【0005】
血管造影は造影剤なしに「インフロー」法を用いて実施することもできる。この方法も、イメージ化される容積(volume)中に存在する定常スピンを抑制する短い繰り返し時間を利用する系列の使用に依存している。したがって、これは速いサンプリング速度およびSNRの低下をもたらすであろう。
【0006】
コントラスト強調MRAおよび「インフロー」法は両方とも、血管像を生成するために、最小強度投影(MIP)ソフトウェア法を用いることができる。この方法は、血管像を作るX線の手法を模擬した投影像を生成することができる。しかし、この方法を用いて生成した像の質は、高いコントラスト対ノイズ比(CNR)を必要とし、これは周りの組織の抑制が不十分なことによるアーチファクトの阻害なしには達成することが困難である。
【0007】
【課題を解決するための手段】
したがって本発明は、1つの態様においては、上述した欠点に対処するMRA法に関する。エクスビボ(exvivo)核スピン分極および核スピン分極したMR造影剤の投与を用いることにより、MRA測定法を改善することができる。これらの造影剤は、その構造中に、均一磁場中においてMR信号を発することができ、長いT緩和時間および好ましくはそれに加えて長いT緩和時間を示すことができる核(たとえばH、13C、15N、19F、29Siおよび31P核)を含む。
【0008】
エクスビボ法は、全部または実質的に全部の分極剤を検査中の検体へ投与することを避けることができ、同時にMR造影剤中において望ましい核スピン分極を達成できるという利点がある。したがって、このような方法は、生理学的な要因たとえばインビボ法における造影剤の投与可能性、生分解性および毒性によって課される制約によって制約されることがより少ない。
【0009】
過分極MR造影剤を用いる場合、検出核が水素でないならば、バックグラウンド信号は全体的にはないであろう。したがって、血管像を収集するときに用いることができるのは、短いTRを持つパルス系列だけではない。その代わりに、得られる分極の使用をより有効にする系列、たとえばマルチエコー系列(たとえばRARE、EPI、GREASE)、完全均衡(fully−balanced)勾配系列(たとえば真性FISP)、定常状態勾配系列、およびラインスキャニング法を利用することができる。本発明の利点は、マイクロフロー情報の抽出が容易になることにある。
【0010】
過分極造影剤を用いた磁気共鳴血管造影(MRA)のための本発明による利点のいくつかは以下の通りである。
【0011】
バックグラウンド信号なしに像を得ることができる。
定常スピンを抑制するためのパルス系列法を必要としない。
任意の方向において血管を示す投影像。
冠動脈血管造影を可能にする高いSNR。
長いT1緩和値によって、注射点から遠く離れた血管も強調される。
【0012】
投与およびMR信号測定に先立って、ノンゼロ核スピン核(たとえばHe)を含む造影剤をエクスビボ核スピン分極することを含む技術が開発されている。
【0013】
たとえば13Cおよび15Nを含む化合物をエクスビボで過分極させ、注射可能な分極造影剤を製造できることも示されている。これらは、たとえば希ガスからの分極移動、「ブルートフォース(bruteforce)」、ダイナミック核分極(DNP)またはパラ水素法(たとえば本出願人の公開公報WO99/35508およびWO99/24080を参照のこと。これらの開示は参照により組み込まれている)による。これらの方法のいくつかは、分極移動剤(MR造影剤のエクスビボ分極を生じさせるために好適なあらゆる造影剤と定義される)の使用を含む。
【0014】
本発明のすべての態様において、あらゆる好適な過分極法を用いることができる。実際のところ、本発明は使用される過分極法には依存しない。しかし、多くの状況で、パラ水素およびDNPを用いる過分極法が好ましい。
【0015】
エクスビボ過分極を行った後、好ましくは、分極MR造影剤を含む組成物からあらゆる分極移動剤を分離する。その後、分極MR造影剤を、適切な供給系を用いて身体に投与し、血管系の血管造影および/または流体動力学検査のために患者に注射する。
【0016】
したがって本発明は、1つの態様においては、検体(好ましくはヒトまたは非ヒト動物の身体)のコントラスト強調磁気共鳴映像法に関し、この方法は下記の工程を有する。
a)血管造影検査のために、前記検体にノンゼロ核スピン核を含む過分極MR造影剤を投与し(たとえば注射による)、
b)前記検体または検体の一部を、前記ノンゼロ核スピン核における核スピン遷移を励起するように選択された周波数を持つ電磁波にさらし、
c)パルス系列を含む適切な操作法を用いて前記検体からMR信号を検出し、
d)オプションで、パルス系列の実行(execution)および/または造影剤の投与を、身体の心拍リズムおよび/または呼吸リズムに対してゲート(gate)させることを保証し、
e)オプションで、前記検出信号から、像、スペクトルデータ、ダイナミックフローデータまたは生理学的データを生成する。
【0017】
ゼロバックグラウンド信号の本発明の好ましい態様によるいくつかの検査においては、当該血管の望ましい方向における投影を用いることによって血管像を生成させてもよい。バックグラウンド信号がないことは、「バックフォールディング(backfolding)」アーチファクトの危険性を低下させる。このことは、本発明の他の好ましい態様である冠動脈造影を行う場合に特に役立つであろう。あらゆる所定の方向において、心臓と同じ厚さのスライスの像を用いて、完全な心臓の投影を生成してもよい。この方法は、X線血管造影がなされる手法を模擬している。
【0018】
現在用いられている血管系の検査たとえばマイクロフロー(灌流)のための通常の流体動力学法においては、これらの方法は造影ボーラス(contrastbolus)の通過の間またはタギング法(taggingmethod)を使用することによる記録信号低下に基づいている。タギング法は、タグ領域からイメージ化領域への血液のインフローを用い、灌流マップの計算のための基礎として信号強度の変化を測定する。このような方法は、わずかなSNRだけで、灌流マップおよび局所大脳血液量(rCVB)マップを生成させる。
【0019】
通常の速度測定の場合、これらの方法は信号位相データに基づいており、信号媒体は血液かまたは常磁性造影剤たとえばGd系造影剤を含む血液である。しかし、位相法を用いたこのような速度測定は、周囲の組織による位相誤差に敏感である。
【0020】
過分極MR造影剤を本発明によって提供されるような方法に用いる場合、検出核が水素でないならば、バックグラウンド信号はまったくないかもしれない。したがって、短いTRを持つパルス系列以外のパルス系列を用いることができる。代わりに、得られる分極をより効率的に利用する系列、たとえばマルチエコー系列(RARE、EPI、GREASE)、完全均衡勾配系列(たとえば真性FISP)、定常状態勾配系列、およびラインスキャニング法を利用することができる。本発明による利点はマイクロフロー情報の抽出が簡単になることにある。
【0021】
したがって、他の態様から見れば、本発明は血管系の流体動力学検査を提供し、それによって上述した欠点に対処する。フローおよびマイクロフロー測定および/または定量化データを得るための方法が好ましい。特に好ましいのは、灌流、流速、流れプロファイル、組織灌流マップ、および局所大脳血液量(rCVB)データを含む局所血液量を得るための方法である。
【0022】
したがって本発明は、他の態様においては、検体(好ましくはヒトまたは非ヒト動物の身体)のコントラスト強調磁気共鳴映像法に関し、この方法は下記の工程を有する。
a)血管系の流体動力学検査のために、前記検体にノンゼロ核スピン核を含む過分極MR造影剤を投与し(たとえば注射による)、
b)前記検体または検体の一部を、前記ノンゼロ核スピン核における核スピン遷移を励起するように選択された周波数を持つ電磁波にさらし、
c)パルス系列を含む適切な操作法を用いて前記検体からMR信号を検出し、
d)オプションで、パルス系列の実行および/または造影剤の投与を、身体の心拍リズムおよび/または呼吸リズムに対してゲートさせることを保証し、
e)オプションで、前記検出信号から、像、スペクトルデータ、ダイナミックフローデータ、灌流データ、血液量データおよび/または他の適切な生理学的データを生成する。
【0023】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施形態によれば、用いる具体的なパルス系列は、イメージ化される血管種における流速に依存するであろう。いくつかの状況では、冠状動脈のイメージングのために、速い、シングルショットの系列(たとえばEPI、RARE、GREASE、BURST、QUEST)が好ましい。
【0024】
過分極造影剤分子の拡散は、Stajskalらによって提案され、標準的なNMRおよびMRIの文献においてStajskal−Tanner(ST)法と呼ばれる方法を用いて測定することができる。ST系列は、180°パルスによって分離された2つの等サイズ勾配パルスを用いる、プロトンの脱位相と引き続く再位相によって作用する。この勾配/rfパルス系列は、パルス系列の実データ収集部より前のプレ位相として組み込まれるであろう。いくつかの別種のパルス系列(たとえばスピンエコー、EPI、STEAM、RARE)が、ST法を組み込むために修正されている。拡散系列のST部を適用する間に、プロトンNMR信号がT緩和によって減衰する。有効なTE(エコー時間)は、しばしば60msまたはそれ以上の値に達する。したがって、緩和からの影響が強いかもしれない。この緩和は、信号減衰および低いSNRをもたらすであろう。長いT/Tを持つ過分極造影剤を用いる場合、長いTEを持つパルス系列を用いるときには、緩和による信号減衰は小さくなるであろう。
【0025】
バックグラウンド信号がないことは、灌流マップおよび局所大脳血液量(rCVB)マップとしてのマイクロフローデータの計算をも簡単にする。したがって、この方法は、本発明の好ましい態様である。
【0026】
過分極造影剤の長いT緩和時間によって、注射位置から遠く離れた血管(脳および肺の中の血管を含む)を視覚化することができ、これは本発明の他の好ましい態様である。
【0027】
本発明のオプションの工程(工程d)として先に述べたように、そして血管造影または血管系の流体動力学検査に用いられるイメージウィンドウを最適化するために、パルス系列の実行および/または過分極造影剤の投与(たとえば注射)を、患者の心臓および/または呼吸に対してゲート動作させることが必要になるかもしれない。このゲーティングは、一連の像を収集する間に器官/イメージ化容積が同じ位置にあることを保証するために用いることもできる。このゲーティング工程は、造影媒体ボーラスの通過前および通過中に当該容積/器官をイメージ化するために行ってもよい。
【0028】
本発明のすべての態様において、タギング法または飽和法を用いることが好ましい。この方法は、特定の血管を通してまたは所定の流れ方向からイメージ化領域へ入った、最終的な像における過分極スピンのみを示すのに用いることもできる。これは、イメージ化容積(たとえば冠状動脈を視覚化しようとするときの心臓内部)の所定の一部における過分極スピンから信号を除去するのに用いることもできる。
【0029】
タギング法または飽和法は、マイクロフロー/灌流データを収集する場合に用いることもできる。この方法は、検査されるべき容積からの飽和パルスを用いてマイクロフローによるインフローを観察することにより、全ての分極を破壊することによって行うこともできる。その後、容積選択的イメージパルス系列を用いて観察を行う。ポイントスキャニング法を用いて、小さな容積要素(ボクセル)へのあらゆるインフローを測定することもできる。実施される測定は、異なる組織種または/および流速の間を区別するための、分光学的および/または生理学的な情報の収集を含んでいてもよい。
【0030】
本発明の他の態様においては、身体の「固有像(nativeimage)」(すなわち、過分極MR造影剤の投与に先立って得られるもの、または通常のMR実験のように事前分極なしで投与されたMR造影剤に対して得られるもの)を生成して、構造的(たとえば解剖学上の)情報を与え、その上に本発明による方法で得られた像を重畳してもよい。一般的に、13Cまたは15Nがイメージング核である場合には、身体内での13Cおよび15Nの存在率が低いため、「固有像」は得られない。この場合、プロトンMR像を取って解剖学上の情報を与え、その上に13Cまたは15Nを重畳してもよい。たとえば添付の図面の図1cを参照のこと。
【0031】
標準的な位相差法および/またはエクストラ勾配/rfパルス(空間的または運動情報の符号化を実施するための)を用いて、流速を測定することができる。また、流速プロファイルを、スループレーン(through−plane)系列を用いて測定することができる。
【0032】
「血管造影」によって、我々は、あらゆる血管造影のための血管すなわち動脈および毛細血管系に関するあらゆる検査を意味する。いくつかの状況では、本発明によって静脈の測定も含まれる。本発明の好ましい態様は動脈のMRA映像法を提供する。「血管系」によって、我々は、あらゆる血液含有血管の系、すなわち動脈、静脈および毛細血管を意味する。
【0033】
「過分極」によって、我々は、室温および1Tで認められるレベル以上のレベルに分極されること、好ましくは0.1%以上、より好ましくは1%以上、さらに好ましくは10%以上の分極度まで分極されることを意味する。
【0034】
過分極した造影剤は好ましくは長いT緩和時間、好ましくは0.5秒より長く、より好ましくは1秒より長く、さらに好ましくは5秒より長い緩和時間を示すのがよい。
【0035】
本発明による好適なMR造影剤は、核たとえばLi、13C、15N、19F、29Siおよび31PならびにH、好ましくはH、13C、15N、19Fおよび31P核を含むことができ、特に好ましいのはH、13C、15Nおよび31P核である。特に最も好ましいのは13C核である。
【0036】
上述したように、H、13C、15Nおよび31Pは、本発明の方法で用いるのにもっとも適した核であり、特に13Cが最も好ましい。Hは自然の存在率で高い濃度にあり、すべての各のうち最も感度が高い点で利点がある。13C核は、過分極13C核からのバックグラウンド信号が非常に低く、たとえばH核からよりも低いので有利である。19Fは感度が高いという利点がある。31P核を含む造影剤の過分極は、内因性物質を使用することを可能にする。
【0037】
MRイメージング核がプロトン以外(たとえば13Cまたは15N)である場合、実質的にバックラウンド信号からの干渉がなく(たとえば13Cまたは15Nの自然の存在率は無視できる)、イメージコントラストは高く有利であろう。このことは、MR造影剤自体がMRイメージング核中の自然の存在率以上に富化されている場合には特に当てはまる。したがって、本発明による方法は、生成する像にかなりの空間的な重み付けを提供できるという利点がある。
【0038】
MR造影剤は、T緩和時間が長い核(たとえば15Nおよび/または13C核)で人工的に富化されていることが好ましい。
【0039】
一定の13Cおよび15N核の長いT緩和時間は特に好ましく、したがって13Cまたは15Nを含む一定のMR造影剤は本発明の方法において好適に使用される。好ましくは、分極MR造影剤は、有効な核13C分極が0.1%以上、より好ましくは1.0%以上、さらにより好ましくは10%以上、特に好ましくは25%以上、特別に特に好ましくは50%以上、最後に最も好ましくは95%以上である。
【0040】
MR造影剤は、カルボニルまたは四級炭素の位置で13C富化されていることがより好ましい。ここで、カルボニル基またはある四級炭素の13C核は、典型的には2s以上、好ましくは5s以上、特に好ましく30s以上のT緩和時間を持つことができるものとする。好ましくは、13C富化化合物は、特に13C核の隣で、重水素ラベルされているのがよい。好ましい13C富化化合物は、13C核が非MR活性核たとえばO、S、Cまたは二重結合もしくは三重結合で囲まれているものである。
【0041】
本発明の方法に用いられるMR造影剤は式(I)のものである。
CX   (I)
(各Xは独立にD、CD、CDOR、SOH、SOH、SONH2、CONR 、COHおよびOCHOであるか[Rは独立にHまたはMe]、またはX基のうち2つとC原子とが結合して3員環もしくは4員環
【化5】
Figure 2004508857
【0042】
を形成する[YはDまたはCDOR、およびZはCD、CD(CDOR)またはO])。
【0043】
化合物1−17として下に示しているのは、本発明に好適に用いられる造影剤の具体例である。これらの造影剤は、水溶性で、毒性がなく、合成が容易で、水中においてたとえば60秒を超える比較的長いT値を持つ。
【0044】
たとえば、化合物1および2は、それぞれ、95秒および133秒のT値を持つことがわかっている。
【0045】
下に示す化合物1−3(これらは出願人自身の公開された出願WO−A−99/35508によって知られている)を除いて、これらの造影剤はそれ自体新規であり、本発明のさらに他の態様を形成する。例を化合物4−17として下に示している。これらの造影剤は13C富化されていてもよい。
【0046】
さらに他の態様から見れば、本発明は、MR造影剤とともに生理学的に耐性のある1つまたはそれ以上の担体または賦形剤を含み、前記造影剤は上記一般式(I)の化合物のうちの1つ、好ましくは下記のように1−17と番号付けした化合物、たとえば下記のように4−17と番号付けした化合物から選択される生理学的に耐性のあるMR造影剤組成物を提供する。
【0047】
さらに他の態様から見れば、本発明は、上記の一般式(I)からの化合物、好ましくは下記のように1−17と番号付けした化合物、たとえば下記のように4−17と番号付けした化合物の、本発明の方法における使用方法を提供する。
【0048】
さらに他の態様から見れば、本発明は、ヒトまたは非ヒトのMR映像法によるMR像の生成を含む診断方法に用いられるMR造影剤の製造のための、上記の一般式(I)からの化合物、好ましくは下記のように1−17と番号付けした化合物、たとえば下記のように4−17と番号付けした化合物の使用方法を提供する。
【0049】
【化6】
Figure 2004508857
【0050】
MR造影剤は、もちろん、生理学的に耐性があるか、または通常の薬学的または獣医学的な担体または賦形剤とともに生理学的に耐性がある投与可能な形態で提供できるのがよい。好ましいMR造影剤は、水性媒体(たとえば水)に可溶でもちろん無毒である。
【0051】
この組成物(好ましくは実質的に等張性である)は、都合のよいことに、イメージング領域においてMR造影剤の1マイクロモルから10Mの濃度を生じさせるのに十分な濃度で投与され得る。しかし、正確な濃度および投与量は、もちろん、一連の要因たとえば毒性および投与経路に依存する。
【0052】
非経口的に投与可能な形態は、もちろん、無菌で生理学的に許容できない薬品を含まないのがよく、重量モル浸透圧濃度(osmolality)が低く投与時に過敏または他の悪影響を最小限にするのがよく、したがって組成物は等張性またはわずかに高張性(hypertonic)であることが好ましい。
【0053】
分極が緩和によって失われる前に大部分の血管系統を視覚化できるように、ある範囲の投与部位に同時に注射することが好都合である。
【0054】
本発明の方法に従って用いられるMR造影剤の投与量は、用いられるMR造影剤および計量装置の正確な性質に応じて変化するであろう。好ましくは、投与量は、検出可能な造影効果を達しつつ、できる限り低く保つのがよい。一般的に、最大投与量は毒性による制約に依存するであろう。
【0055】
分極の後、過分極MR造影剤を低温においてたとえば凍結した形態で保存してもよい。一般的にいえば、低温では分極が長く保持されるので、分極造影剤をたとえば液体窒素中で好都合に保存することができる。投与に先立って、通常の法法たとえば赤外線またはマイクロ波照射を用いて、MR造影剤を生理学的な温度まで急速に暖めることができる。
【0056】
本明細書中において言及したすべての刊行物の内容は参照により組み込まれている。
【0057】
【実施例】
以下の非限定的な例および添付の図面を参照して、本発明の実施形態をさらに説明する。
【0058】
例1
WO99/24080(ニコメッド・イメージングAS NycomedImagingAS)に記載されているような(PPh)RhCl触媒を用いたパラ水素分極移動の方法を、カルボニル基において13Cラベルしたマレイン酸ジメチルエーテル(添付の図面の図2を参照のこと)を用いて行った。分極後、分極された化合物を造影剤としてラットの尾静脈に注射した。
【0059】
ラットに注射されたボーラス中の13C核の濃度および分極度は、それぞれ、150mMおよび約0.3%であった。そして、イメージングを行った。添付の図面の図1を参照のこと。
【0060】
図1に示す像を、2.4テスラで動作するBiomedアニマルスキャナーを用いて生成させた。図1aに示す像はプロトン像であり、標準スピンエコーパルス系列を用い、造影剤を用いずに生成させた。パルス系列のパラメータはTR/TE/α=3.3ms/1.4ms/5°および全スキャン時間4分23秒であった。その後、1投与分の過分極造影剤を生成させた。共鳴周波数を、13Cイメージングを実施するのに必要な周波数まで変化させ、シングルショットのRARE系列を実行した。全スキャン時間は0.9秒、用いたエコー間時間は28ms、マトリックスサイズは128×32であった。得られた像を図1bに示す。バックグラウンド信号がまったくないことがはっきりと示されている。この像を、X線を用いたときと同じ方法で、血管像を生成する可能性を示す完全動物からの直接の投影として生成させた。図1cでは13C像を水素像に重畳している。
【図面の簡単な説明】
【図1】
本発明の実施例で得られた検体のプロトン像、13C像、および13C像を水素像に重畳させた像。
【図2】
カルボニル基において13Cラベルしたマレイン酸ジメチルエーテルを示す図。

Claims (15)

  1. 検体のコントラスト強調磁気共鳴映像法であって、
    a)血管系の流体動力学検査のために、前記検体にノンゼロ核スピン核を含む過分極MR造影剤を投与し、
    b)前記検体または検体の一部を、前記ノンゼロ核スピン核における核スピン遷移を励起するように選択された周波数を持つ電磁波にさらし、
    c)パルス系列を含む適切な操作法を用いて前記検体からMR信号を検出し、
    d)オプションで、パルス系列の実行および/または造影剤の投与を、身体の心拍リズムおよび/または呼吸リズムに対してゲートさせることを保証し、
    e)オプションで、前記検出信号から、像、スペクトルデータ、ダイナミックフローデータ、灌流データ、血液量データおよび/または他の適切な生理学的データを生成する
    ことを含むことを特徴とする方法。
  2. 前記血管系の流体動力学検査は血管造影検査を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 前記データはStajskal−Tanner法を用いて得られることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  4. さらに、タギング法または飽和法を使用することを含むことを特徴とする前記請求項のいずれか1項に記載の方法。
  5. 前記ノンゼロ核スピン核がH、Li、13C、15N、19F、29Siおよび31Pからなる群より選択されることを特徴とする前記請求項のいずれか1項に記載の方法。
  6. 前記ノンゼロ核スピン核が、H、13C、15N、および31Pからなる群より選択され、好ましくは前記核が13C核であることを特徴とする前記請求項のいずれか1項に記載の方法。
  7. MR造影剤の有効な核13C分極が、1%以上、好ましくは95%以上であることを特徴とする請求項6に記載の方法。
  8. MR造影剤が、カルボニルまたは四級炭素の位置で13C富化されていることを特徴とする請求項6に記載の方法。
  9. 前記13C富化化合物が前記13C核に隣接して重水素ラベルされていることを特徴とする請求項8に記載の方法。
  10. 前記13C核が、不活性核またはO、S、Cもしくは二重結合もしくは三重結合から選択される構成要素によって囲まれていることを特徴とする請求項6ないし9のいずれか1項に記載の方法。
  11. 式(I)
    CX   (I)
    (各Xは独立にD、CD、CDOR、SOH、SOH、SONH2、CONR 、COHおよびOCHOであるか[Rは独立にHまたはMe]、またはX基のうち2つとC原子とが結合して3員環もしくは4員環
    Figure 2004508857
    を形成する[YはDまたはCDOR、およびZはCD、CD(CDOR)またはO]。)
    の化合物であって、ただし前記化合物は以下のうちの1つではない
    Figure 2004508857
    ことを特徴とする化合物。
  12. 以下の化合物
    Figure 2004508857
    から選択されることを特徴とする請求項11に記載の化合物。
  13. 式(I)
    CX     (I)
    (各Xは独立にD、CD、CDOR、SOH、SOH、SONH2、CONR 、COHおよびOCHOであるか[Rは独立にHまたはMe]、またはX基のうち2つとC原子とが結合して3員環もしくは4員環
    Figure 2004508857
    を形成する[YはDまたはCDOR、およびZはCD、CD(CDOR)またはO]。)
    の化合物の、請求項1ないし10のいずれか1項に記載された方法における使用方法。
  14. ヒトまたは非ヒトのMR映像法によるMR像の生成を含む診断方法に用いられるMR造影剤の製造のための、請求項13において定義された式(I)の化合物の使用方法。
  15. MR造影剤とともに生理学的に耐性のある1つまたはそれ以上の担体または賦形剤を含み、前記造影剤は請求項13において定義された式(I)の化合物を含むことを特徴とする生理学的に耐性のあるMR造影剤組成物。
JP2002527803A 2000-09-13 2001-09-12 方法 Withdrawn JP2004508857A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20004561A NO20004561D0 (no) 2000-09-13 2000-09-13 Metode for magnetisk resonansavbildning
PCT/GB2001/004085 WO2002023209A2 (en) 2000-09-13 2001-09-12 Mri method involving the use of a hyperpolarized contrast agent

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004508857A true JP2004508857A (ja) 2004-03-25

Family

ID=19911571

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002527803A Withdrawn JP2004508857A (ja) 2000-09-13 2001-09-12 方法

Country Status (10)

Country Link
US (1) US20030157020A1 (ja)
EP (1) EP1354214A2 (ja)
JP (1) JP2004508857A (ja)
KR (1) KR20030029983A (ja)
CN (1) CN1455873A (ja)
AU (1) AU2001286084A1 (ja)
CA (1) CA2417716A1 (ja)
NO (1) NO20004561D0 (ja)
RU (1) RU2297179C2 (ja)
WO (1) WO2002023209A2 (ja)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0122049D0 (en) * 2001-09-12 2001-10-31 Nycomed Imaging As Method
JP2009510081A (ja) * 2005-09-28 2009-03-12 プレジデント アンド フェローズ オブ ハーバード カレッジ 磁気共鳴イメージングにおける造影剤としての使用のための長いスピン緩和時間を有する過分極化された固形物
US20090264732A1 (en) * 2005-10-11 2009-10-22 Huntington Medical Research Institutes Imaging agents and methods of use thereof
WO2007149454A2 (en) * 2006-06-19 2007-12-27 Beth Isreal Deaconess Medical Center, Inc. Imaging agents for use in magnetic resonance blood flow/perfusion imaging
WO2008086534A1 (en) 2007-01-11 2008-07-17 Huntington Medical Research Institutes Imaging agents and methods of use thereof
US20100233089A1 (en) * 2007-10-05 2010-09-16 Huntington Medical Research Institutes Imaging of genetic material with magnetic resonance
WO2009129265A1 (en) * 2008-04-14 2009-10-22 Huntington Medical Research Institutes Methods and apparatus for pasadena hyperpolarization
KR100971458B1 (ko) * 2008-04-18 2010-07-22 한국과학기술원 약물동역학을 이용한 혈관의 기능적 영상화 장치 및 방법
KR100949460B1 (ko) * 2008-06-19 2010-03-29 한국과학기술원 수학적 모델에 기반한 약물동역학적 혈관 특성 추출 장치및 방법
WO2010067076A2 (en) 2008-12-10 2010-06-17 University Of York Pulse sequencing with hyperpolarisable nuclei
KR101666239B1 (ko) 2009-04-02 2016-10-13 지이 헬쓰케어 리미티드 염증 또는 감염의 검출을 위한 과분극화 13c 피루베이트를 포함하는 자기 공명 영상화 매질의 용도
US9714995B2 (en) * 2011-03-23 2017-07-25 Millikelvin Technologies Llc Techniques, systems and machine readable programs for magnetic resonance
US9874622B2 (en) 2013-09-27 2018-01-23 General Electric Company Hyperpolarized media transport vessel
EP3139833B1 (en) * 2014-05-09 2022-07-20 The Regents of the University of California Cardiac phase-resolved 3-dimensional magnetic resonance angiography
US20150335070A1 (en) * 2014-05-20 2015-11-26 R.J. Reynolds Tobacco Company Electrically-powered aerosol delivery system
WO2017156124A1 (en) * 2016-03-10 2017-09-14 Memorial Sloan Kettering Cancer Center Hyperpolarized micro-nmr system and methods

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5352979A (en) * 1992-08-07 1994-10-04 Conturo Thomas E Magnetic resonance imaging with contrast enhanced phase angle reconstruction
US5492123A (en) * 1993-08-13 1996-02-20 Siemens Medical Systems, Inc. Diffusion weighted magnetic resonance imaging
US6278893B1 (en) * 1998-01-05 2001-08-21 Nycomed Imaging As Method of magnetic resonance imaging of a sample with ex vivo polarization of an MR imaging agent
US6346229B1 (en) * 1998-03-18 2002-02-12 Medi-Physics, Inc. Methods for imaging pulmonary and cardiac vasculature and evaluating blood flow using dissolved polarized 129Xe

Also Published As

Publication number Publication date
AU2001286084A1 (en) 2002-03-26
CN1455873A (zh) 2003-11-12
CA2417716A1 (en) 2002-03-21
WO2002023209A3 (en) 2002-08-22
NO20004561D0 (no) 2000-09-13
KR20030029983A (ko) 2003-04-16
WO2002023209A2 (en) 2002-03-21
RU2297179C2 (ru) 2007-04-20
EP1354214A2 (en) 2003-10-22
US20030157020A1 (en) 2003-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3845714B2 (ja) コントラスト剤を使用して磁気共鳴血管造影法を実行する方法
Olsson et al. MR coronary angiography in pigs with intraarterial injections of a hyperpolarized 13C substance
Hatabu et al. Fast magnetic resonance imaging of the lung
Wielopolski et al. Coronary arteries
US6589506B2 (en) Method for magnetic resonance imaging of the lung
RU2297179C2 (ru) Способ мрв, включающий использование гиперполяризованного контрастного агента
US20080194944A1 (en) Suppression of background tissues in mra images
Kauczor Contrast-enhanced magnetic resonance angiography of the pulmonary vasculature
JP5160008B2 (ja) 超分極化造影剤を用いた温度またはpH値の生体内測定のためのMR法
US20040171928A1 (en) Method
Prompona et al. Contrast-enhanced whole-heart MR coronary angiography at 3.0 T using the intravascular contrast agent gadofosveset
Ishii et al. Hyperpolarized 13C MRI of the pulmonary vasculature and parenchyma
AU2002326217A1 (en) A method of using spectral-spatial exitation at magnetic resonance imaging
Murugesan et al. Fluorine electron double resonance imaging for 19F MRI in low magnetic fields
Grist et al. Magnetic resonance angiography in children: technique, indications, and imaging findings
Hong et al. Feasibility of combining MR perfusion, angiography, and 3He ventilation imaging for evaluation of lung function in a porcine model1
Haraldseth et al. Contrast-enhanced pulmonary MR imaging
Wilman et al. Multiple breathhold 3D time‐of‐flight MR angiography of the renal arteries
Reiser et al. Recent and future advances in high-speed imaging
Ge Time-resolved contrast-enhanced coronary magnetic resonance angiography and myocardial perfusion magnetic resonance imaging with highly constrained back projection
van Geuns Magnetic resonance imaging and electron beam computed tomography of the coronary arteries
Pattynama et al. Magnetic resonance coronary angiography
Fink et al. Pulmonary MRA
Atkinson et al. Coronary MR angiographic techniques
Jerosch-Herold et al. Cardiac Magnetic Resonance Imaging

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20070119

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20070123

A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20081202