JP2807964B2 - 変化した双極子モーメントによる磁気共鳴撮像装置及びコントラスト増強用混合物 - Google Patents
変化した双極子モーメントによる磁気共鳴撮像装置及びコントラスト増強用混合物Info
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
- G01R33/48—NMR imaging systems
- G01R33/54—Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
- G01R33/56—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
- G01R33/5601—Image 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
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K49/00—Preparations for testing in vivo
- A61K49/06—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations
- A61K49/18—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes
- A61K49/1806—Suspensions, emulsions, colloids, dispersions
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- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
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- Biomedical Technology (AREA)
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- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
- Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、医用磁気共鳴撮像（Ｍ
ＲＩ：ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｉｍａ
ｇｉｎｇ）技術に関するものであり、特には人間及び動
物を含めて生体の磁気共鳴撮像装置、更にはそれに際し
て使用される生体内コントラスト増強剤に関するもので
ある。
ＲＩ：ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｉｍａ
ｇｉｎｇ）技術に関するものであり、特には人間及び動
物を含めて生体の磁気共鳴撮像装置、更にはそれに際し
て使用される生体内コントラスト増強剤に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】最近、磁気共鳴撮像技術（ＭＲＩ）が医
用分野に導入された。ＭＲＩは３次元撮像プロセスであ
る。これは、化学分析においてこれまで使用されてきた
核磁気共鳴（ＮＭＲ）と同じ基礎原理に基づいている。
ＭＲＩは２次元及び３次元ＣＴＸ線技術（コンピュータ
連動トモグラフィ即ち断層写真撮影）のような他の撮像
方法より有益である。それはＭＲＩが軟組織の構成を一
層明瞭に画定するからである。ＭＲＩはまたそれが患者
がＸ線を浴びる必要性を排除するからＸ線技術よりも有
益である。磁気もまた電磁エネルギーであるから患者へ
のエネルギーの被爆及び蓄積は起こるが、その蓄積量
は、現在容認されているＭＲＩ磁場強度及び撮像方法を
使用しておれば非常に安全と考えられる量でしか起こら
ない。
用分野に導入された。ＭＲＩは３次元撮像プロセスであ
る。これは、化学分析においてこれまで使用されてきた
核磁気共鳴（ＮＭＲ）と同じ基礎原理に基づいている。
ＭＲＩは２次元及び３次元ＣＴＸ線技術（コンピュータ
連動トモグラフィ即ち断層写真撮影）のような他の撮像
方法より有益である。それはＭＲＩが軟組織の構成を一
層明瞭に画定するからである。ＭＲＩはまたそれが患者
がＸ線を浴びる必要性を排除するからＸ線技術よりも有
益である。磁気もまた電磁エネルギーであるから患者へ
のエネルギーの被爆及び蓄積は起こるが、その蓄積量
は、現在容認されているＭＲＩ磁場強度及び撮像方法を
使用しておれば非常に安全と考えられる量でしか起こら
ない。
【０００３】正確な診断の確率と治療効果の評価はＭＲ
Ｉにおいてはコントラスト増強剤の使用により改善され
得る。現在のところ、イオン性或いは非イオン性形態の
ガドリニウム基常磁性生成物のみがＭＲＩのコントラス
ト増強剤としての使用を認可されている。このコントラ
スト増強剤は注射されねばならず、従ってその使用は健
康な組織を傷つける。この試薬が蛋白質或いは脂質と結
合或いは結びつくことは判明していない。ガドリニウム
は周囲生物流体や組織への非常に作用の強い緩和剤であ
り、従ってその使用は、ＭＲＩで使用される時血管分布
の異常を伴う頭部内損傷乃至病変において或いは血−脳
関門における異常をもたらし腫瘍に限られないが腫瘍を
含めて頭部内損傷乃至病変の透視を容易にすると考えら
れる場合においてのみコントラスト増強のために使用す
ることが許可されていた。このコントラスト増強剤は血
管投与剤でありそして血−脳関門が損傷されていない限
り血−脳関門を通過することができない。これは又背骨
の病変を突き止めるのに使用することも認可されてい
る。従って、このガドリニウム基試薬は使途において制
限を受けそして生理学的情報よりもむしろ形態学及び解
剖学的な情報を提供する。副作用及び悪い反応が存在す
る可能性がある。
Ｉにおいてはコントラスト増強剤の使用により改善され
得る。現在のところ、イオン性或いは非イオン性形態の
ガドリニウム基常磁性生成物のみがＭＲＩのコントラス
ト増強剤としての使用を認可されている。このコントラ
スト増強剤は注射されねばならず、従ってその使用は健
康な組織を傷つける。この試薬が蛋白質或いは脂質と結
合或いは結びつくことは判明していない。ガドリニウム
は周囲生物流体や組織への非常に作用の強い緩和剤であ
り、従ってその使用は、ＭＲＩで使用される時血管分布
の異常を伴う頭部内損傷乃至病変において或いは血−脳
関門における異常をもたらし腫瘍に限られないが腫瘍を
含めて頭部内損傷乃至病変の透視を容易にすると考えら
れる場合においてのみコントラスト増強のために使用す
ることが許可されていた。このコントラスト増強剤は血
管投与剤でありそして血−脳関門が損傷されていない限
り血−脳関門を通過することができない。これは又背骨
の病変を突き止めるのに使用することも認可されてい
る。従って、このガドリニウム基試薬は使途において制
限を受けそして生理学的情報よりもむしろ形態学及び解
剖学的な情報を提供する。副作用及び悪い反応が存在す
る可能性がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】最近、ＭＲＩのコント
ラスト増強剤として安定なネオンの使用が提唱されてき
た。これは米国特許第５，０４６，４９８号に論議され
ている。安定なネオンの使用はＭＲＩを実施するに際し
てコントラスト増強のためのある種の利益を与えはする
が、その使用はある種の制約を有している。ネオンは分
極性でないからその使用は逆コントラストを確立するの
に制限される。更に、ネオンは脂質には容易に溶解せ
ず、従って高い濃度の使用を必要としそして組織の脂質
成分の十分なる飽和を達成するのに必要とされる投与時
間によりそしてまた逆コントラスト増強だけのためにそ
の有用性を血流撮像剤のそれに限定する。
ラスト増強剤として安定なネオンの使用が提唱されてき
た。これは米国特許第５，０４６，４９８号に論議され
ている。安定なネオンの使用はＭＲＩを実施するに際し
てコントラスト増強のためのある種の利益を与えはする
が、その使用はある種の制約を有している。ネオンは分
極性でないからその使用は逆コントラストを確立するの
に制限される。更に、ネオンは脂質には容易に溶解せ
ず、従って高い濃度の使用を必要としそして組織の脂質
成分の十分なる飽和を達成するのに必要とされる投与時
間によりそしてまた逆コントラスト増強だけのためにそ
の有用性を血流撮像剤のそれに限定する。
【０００５】本発明の課題は、改善されたポジティブコ
ントラスト増強を与えそして既知の処方を上回るもっと
広い適用性を有する磁気共鳴撮像装置を開発することで
ある。
ントラスト増強を与えそして既知の処方を上回るもっと
広い適用性を有する磁気共鳴撮像装置を開発することで
ある。
【０００６】本発明のまた別の課題は、磁気共鳴撮像の
ために改善されたポジティブコントラスト増強を可能な
らしめそして既知のコントラスト増強剤を上回るもっと
広い適用性を有するコントラスト増強剤を提供すること
である。
ために改善されたポジティブコントラスト増強を可能な
らしめそして既知のコントラスト増強剤を上回るもっと
広い適用性を有するコントラスト増強剤を提供すること
である。
【０００７】本発明のまた別の課題は、改善されたコン
トラスト増強でもって生理機能の定量的評価を同時に得
ることのできる磁気共鳴撮像装置を開発することであ
る。
トラスト増強でもって生理機能の定量的評価を同時に得
ることのできる磁気共鳴撮像装置を開発することであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、安定なキセノ
ン及び／或いは安定なクリプトンを使用することにより
こうした課題を解決するものである。本発明は、改善さ
れたポジティブ像コントラストでもってそして生理機能
の定量的評価をもって磁気共鳴撮像を行なう方法を提供
し、これは、改善されたポジティブ像コントラストでも
ってそして生理機能の定量的評価をもって磁気共鳴撮像
を行なう装置であって、 （Ａ）双極子モーメントを有する核を含む分子を有する
被検査体に安定なキセノンを投与し、そして該安定なキ
セノンと前記分子及び脂質と蛋白質の少なくとも一方を
含む構造組織とを物理的に結びつけるための手段と、 （Ｂ）前記被検査体に磁場を適用しそして前記構造組織
の共鳴に際しての前記安定なキセノンの二次的作用によ
り前記分子の少なくとも幾つかの核における双極子モー
メントを変化せしめるための手段と、 （Ｃ）前記変化した双極子モーメント核による吸収と再
放出のためのラジオエネルギーを与えるための手段と、 （Ｄ）前記再放出ラジオエネルギーに基づくデータを収
集して磁気共鳴像を得るための手段と を包含する磁気共鳴撮像装置を提供する。
ン及び／或いは安定なクリプトンを使用することにより
こうした課題を解決するものである。本発明は、改善さ
れたポジティブ像コントラストでもってそして生理機能
の定量的評価をもって磁気共鳴撮像を行なう方法を提供
し、これは、改善されたポジティブ像コントラストでも
ってそして生理機能の定量的評価をもって磁気共鳴撮像
を行なう装置であって、 （Ａ）双極子モーメントを有する核を含む分子を有する
被検査体に安定なキセノンを投与し、そして該安定なキ
セノンと前記分子及び脂質と蛋白質の少なくとも一方を
含む構造組織とを物理的に結びつけるための手段と、 （Ｂ）前記被検査体に磁場を適用しそして前記構造組織
の共鳴に際しての前記安定なキセノンの二次的作用によ
り前記分子の少なくとも幾つかの核における双極子モー
メントを変化せしめるための手段と、 （Ｃ）前記変化した双極子モーメント核による吸収と再
放出のためのラジオエネルギーを与えるための手段と、 （Ｄ）前記再放出ラジオエネルギーに基づくデータを収
集して磁気共鳴像を得るための手段と を包含する磁気共鳴撮像装置を提供する。
【０００９】本発明は、また別の様相において、ストで
もこれは、改善されたポジティブ像コントラストでもっ
てそして生理機能の定量的評価をもって磁気共鳴撮像を
行なう装置であって、 （Ａ）双極子モーメントを有する核を含む分子を有する
被検査体に安定なクリプトンを投与し、そして該安定な
クリプトンと前記分子及び脂質と蛋白質の少なくとも一
方を含む構造組織とを物理的に結びつけるための手段
と、 （Ｂ）前記被検査体に磁場を適用しそして前記構造組織
の共鳴に際しての前記安定なクリプトンの二次的作用に
より前記分子の少なくとも幾つかの核における双極子モ
ーメントを変化せしめるための手段と、 （Ｃ）前記変化した双極子モーメント核による吸収と再
放出のためのラジオエネルギーを与えるための手段と、 （Ｄ）前記再放出ラジオエネルギーに基づくデータを収
集して磁気共鳴像を得るための手段と を包含する磁気共鳴撮像装置を提供する。
もこれは、改善されたポジティブ像コントラストでもっ
てそして生理機能の定量的評価をもって磁気共鳴撮像を
行なう装置であって、 （Ａ）双極子モーメントを有する核を含む分子を有する
被検査体に安定なクリプトンを投与し、そして該安定な
クリプトンと前記分子及び脂質と蛋白質の少なくとも一
方を含む構造組織とを物理的に結びつけるための手段
と、 （Ｂ）前記被検査体に磁場を適用しそして前記構造組織
の共鳴に際しての前記安定なクリプトンの二次的作用に
より前記分子の少なくとも幾つかの核における双極子モ
ーメントを変化せしめるための手段と、 （Ｃ）前記変化した双極子モーメント核による吸収と再
放出のためのラジオエネルギーを与えるための手段と、 （Ｄ）前記再放出ラジオエネルギーに基づくデータを収
集して磁気共鳴像を得るための手段と を包含する磁気共鳴撮像装置を提供する。
【００１０】
【００１１】本発明は更に、磁気共鳴撮像においてコン
トラスト増強のために被検査体に投与するに特に有用な
安定なキセノン及び／或いは安定なクリプトンを含む混
合物を提供し、特には(A) １０〜８０．５モル％の安定
なキセノンと、(B) １０〜８０．５モル％の安定なクリ
プトンと、(C) １９．５〜９０モル％の酸素と、(D)０
〜７０．５モル％のヘリウムと、(E) ０〜７モル％の二
酸化炭素と、(F) ０〜７０．５モル％の窒素とを含む磁
気共鳴撮像用コントラスト増強用混合物を提供する。そ
の実用例は、(A) 少なくとも２０モル％〜４０モル％未
満の安定なキセノン、(B) ４０〜６０モル％のクリプト
ン及び(C) ２０〜４０モル％の酸素の混合物である。
トラスト増強のために被検査体に投与するに特に有用な
安定なキセノン及び／或いは安定なクリプトンを含む混
合物を提供し、特には(A) １０〜８０．５モル％の安定
なキセノンと、(B) １０〜８０．５モル％の安定なクリ
プトンと、(C) １９．５〜９０モル％の酸素と、(D)０
〜７０．５モル％のヘリウムと、(E) ０〜７モル％の二
酸化炭素と、(F) ０〜７０．５モル％の窒素とを含む磁
気共鳴撮像用コントラスト増強用混合物を提供する。そ
の実用例は、(A) 少なくとも２０モル％〜４０モル％未
満の安定なキセノン、(B) ４０〜６０モル％のクリプト
ン及び(C) ２０〜４０モル％の酸素の混合物である。
【００１２】（用語の定義）ここで使用されるものとし
ての用語「安定なキセノン」とは、約１３１の原子量を
有するキセノン１３１を含む５４の原子番号を有する自
然界に存在する非放射性の形態のキセノンを意味する。
ての用語「安定なキセノン」とは、約１３１の原子量を
有するキセノン１３１を含む５４の原子番号を有する自
然界に存在する非放射性の形態のキセノンを意味する。
【００１３】ここで使用されるものとしての用語「安定
なクリプトン」とは、３６の原子番号を有する自然界に
存在する非放射性の形態のクリプトンを意味する。
なクリプトン」とは、３６の原子番号を有する自然界に
存在する非放射性の形態のクリプトンを意味する。
【００１４】用語「構造組織（structure ）」とは、細
胞、組織（tissue）及び体液から構成される、器官或い
は動脈−静脈系統のような生体有機体被検査体の部位若
しくは小部分を意味する。
胞、組織（tissue）及び体液から構成される、器官或い
は動脈−静脈系統のような生体有機体被検査体の部位若
しくは小部分を意味する。
【００１５】用語「二次的作用」とは、構成組織がキセ
ノン或いはクリプトンと結びついたことによる構成組織
自体の共鳴を意味する。これは、構成組織の近傍に存在
する可能性のあるコントラスト試薬の共鳴を呼称する
「一次的作用」とは異なっている。
ノン或いはクリプトンと結びついたことによる構成組織
自体の共鳴を意味する。これは、構成組織の近傍に存在
する可能性のあるコントラスト試薬の共鳴を呼称する
「一次的作用」とは異なっている。
【００１６】用語「血−脳関門」とは、脳毛管細胞が、
それらが多くの物質が脳に侵入するのを防止する連続的
は壁を形成するから、他の毛管とは異なるという事実を
言及する。血−脳関門は、病気の場合を除いて中断なく
存在する連続壁である。それでも、必須栄養素と気体は
正常な血ー脳関門を通過することが出来る。脂質可溶性
分子は容易に血−脳関門を横切って移行することが出来
る。或る種の気体は、血−脳関門を横切って拡散するこ
とが出来る。
それらが多くの物質が脳に侵入するのを防止する連続的
は壁を形成するから、他の毛管とは異なるという事実を
言及する。血−脳関門は、病気の場合を除いて中断なく
存在する連続壁である。それでも、必須栄養素と気体は
正常な血ー脳関門を通過することが出来る。脂質可溶性
分子は容易に血−脳関門を横切って移行することが出来
る。或る種の気体は、血−脳関門を横切って拡散するこ
とが出来る。
【００１７】用語「脂蛋白質」とは、蛋白と脂質との錯
体から成りそして溶解度及び易動度に基づいて分離可能
な複合蛋白質群を意味する。
体から成りそして溶解度及び易動度に基づいて分離可能
な複合蛋白質群を意味する。
【００１８】用語「燐脂質」とは、燐酸並びに脂肪酸が
グリセロールにエステル化した多くの複合脂質のひとつ
であり、すべての生体細胞にそして原形質膜の二重膜に
おいて見いだされる。
グリセロールにエステル化した多くの複合脂質のひとつ
であり、すべての生体細胞にそして原形質膜の二重膜に
おいて見いだされる。
【００１９】用語「原形質膜」とは、３分子層から成る
細胞原形質の半透性制限層であり、そのうち内側及び外
側層は蛋白質からなり、他方中間層は脂肪質（脂質）分
子の二重層から成る。
細胞原形質の半透性制限層であり、そのうち内側及び外
側層は蛋白質からなり、他方中間層は脂肪質（脂質）分
子の二重層から成る。
【００２０】ここで使用するものとしての用語「飽和」
とは、それがＭＲＩコントラスト試薬のような物質の細
胞及び組織中での存在に適用されるとき、投与された量
に基づいて特定の型式の細胞及び／或いは組織中に存在
し得るＭＲＩ試薬の最大量が実現されたことを意味す
る。これは、例えば脂質を含有する細胞及び組織中のＭ
ＲＩコントラスト試薬の溶解力により起こり得る。正常
な或いは異常な細胞乃至組織の各々はそれぞれの脂質含
有量に基づいて飽和を達成するのに異なった長さの時間
を必要とする。
とは、それがＭＲＩコントラスト試薬のような物質の細
胞及び組織中での存在に適用されるとき、投与された量
に基づいて特定の型式の細胞及び／或いは組織中に存在
し得るＭＲＩ試薬の最大量が実現されたことを意味す
る。これは、例えば脂質を含有する細胞及び組織中のＭ
ＲＩコントラスト試薬の溶解力により起こり得る。正常
な或いは異常な細胞乃至組織の各々はそれぞれの脂質含
有量に基づいて飽和を達成するのに異なった長さの時間
を必要とする。
【００２１】用語「生体内」とは体の内部に存在するこ
とを言及する。
とを言及する。
【００２２】用語「核」とは、原子の正に荷電した中央
部分を意味し、原子質量のほぼすべてを構成しそして陽
子と中性子とから構成される。但し、核がただ一つの陽
子のみから成る水素は例外とする。ＭＲＩに関連しての
核の性質としては、それらの磁気双極子モーメントと生
体組織内での存在が挙げられる。核は磁気双極子モーメ
ントを有し、これはそれらが自身磁場を発生しそして外
部から適用される磁場により影響を受けることを意味す
る。陽子と中性子の磁気双極子モーメントは対となりそ
して互いに相殺する。もし核が等しい数の陽子と中性子
とを有する場合には、磁気双極子モーメントは存在しな
い。もし核が異なった数の陽子及び中性子を持つなら、
差引の磁気双極子モーメントが存在し、これがＭＲＩに
より適用されるような外部磁場により影響を受ける。水
素、炭素１３、ナトリウム２３及び燐３１が、生態組織
に存在ししかもＭＲＩ診断過程で使用されうる核の例で
ある。
部分を意味し、原子質量のほぼすべてを構成しそして陽
子と中性子とから構成される。但し、核がただ一つの陽
子のみから成る水素は例外とする。ＭＲＩに関連しての
核の性質としては、それらの磁気双極子モーメントと生
体組織内での存在が挙げられる。核は磁気双極子モーメ
ントを有し、これはそれらが自身磁場を発生しそして外
部から適用される磁場により影響を受けることを意味す
る。陽子と中性子の磁気双極子モーメントは対となりそ
して互いに相殺する。もし核が等しい数の陽子と中性子
とを有する場合には、磁気双極子モーメントは存在しな
い。もし核が異なった数の陽子及び中性子を持つなら、
差引の磁気双極子モーメントが存在し、これがＭＲＩに
より適用されるような外部磁場により影響を受ける。水
素、炭素１３、ナトリウム２３及び燐３１が、生態組織
に存在ししかもＭＲＩ診断過程で使用されうる核の例で
ある。
【００２３】用語「Ｔ1 緩和」（スピン−格子）は、長
手方向緩和時間により指定される長手方向磁化の回復速
度である。これは、長手方向磁化の約６３％が９０度パ
ルス後静的磁場の方向に沿って回復するのに必要とされ
る時間である。様々の組織が異なったマクロ分子の濃度
及び寸法を有しているから、それぞれの異なったＴ1回
復速度が存在する。Ｔ1 重みづけ画像が高い解像度の人
体組織を得るためには最適である。用語「Ｔ2 緩和」
（スピン−スピン）は固有の組織作用結果による信号の
損失を意味する。これは、横断方向磁化が９０度パルス
の直後有しているその最初の値の３７％まで減少するの
に要する時間である。組織は、主としてそれらの異なっ
たマクロ分子環境により、異なったＴ2 値を有する。Ｔ
2 は組織を区別するのにＴ1 より良好であり、従って病
巣を突き止めるのに有効である。
手方向緩和時間により指定される長手方向磁化の回復速
度である。これは、長手方向磁化の約６３％が９０度パ
ルス後静的磁場の方向に沿って回復するのに必要とされ
る時間である。様々の組織が異なったマクロ分子の濃度
及び寸法を有しているから、それぞれの異なったＴ1回
復速度が存在する。Ｔ1 重みづけ画像が高い解像度の人
体組織を得るためには最適である。用語「Ｔ2 緩和」
（スピン−スピン）は固有の組織作用結果による信号の
損失を意味する。これは、横断方向磁化が９０度パルス
の直後有しているその最初の値の３７％まで減少するの
に要する時間である。組織は、主としてそれらの異なっ
たマクロ分子環境により、異なったＴ2 値を有する。Ｔ
2 は組織を区別するのにＴ1 より良好であり、従って病
巣を突き止めるのに有効である。
【００２４】用語「パルスシーケンス」とは、どのよう
なラジオ周波数パルスを患者内に送信し、どのようにし
てその信号を患者から再放出しそしてパルスの送信と受
信との間にどれほどの時間が存在するかを言及する。Ｍ
ＲＩ機器自体を使用する臨床医により操作される多くの
因子が存在し、パルスシーケンスを変更することを可能
ならしめる。
なラジオ周波数パルスを患者内に送信し、どのようにし
てその信号を患者から再放出しそしてパルスの送信と受
信との間にどれほどの時間が存在するかを言及する。Ｍ
ＲＩ機器自体を使用する臨床医により操作される多くの
因子が存在し、パルスシーケンスを変更することを可能
ならしめる。
【００２５】「注射」とは、流体或いは溶液を動脈、静
脈、空腔或いは組織に強制導入する行為を意味する。注
射は、秒単位から一般に１分未満の範囲内の時間で迅速
に為される。「注入」とは、気体或いは気体溶液を一般
に分単位で測定される長い時間をかけて動脈、静脈、空
腔或いは組織に導入することを意味する。
脈、空腔或いは組織に強制導入する行為を意味する。注
射は、秒単位から一般に１分未満の範囲内の時間で迅速
に為される。「注入」とは、気体或いは気体溶液を一般
に分単位で測定される長い時間をかけて動脈、静脈、空
腔或いは組織に導入することを意味する。
【００２６】用語「組織を傷つけない（非損傷性）」と
は、物質を投与するのに、注射の場合に必要とされるよ
うに、体表面の一体性を切除することを必要としないこ
とを意味する。気体の吸入は、気体が通常の呼吸行為中
に吸入されるから組織を傷つけない非損傷性処置と考え
られる。損傷性である処置は、注入点での危険性及び動
脈−静脈系の無菌状態の破れの追加問題を伴う。
は、物質を投与するのに、注射の場合に必要とされるよ
うに、体表面の一体性を切除することを必要としないこ
とを意味する。気体の吸入は、気体が通常の呼吸行為中
に吸入されるから組織を傷つけない非損傷性処置と考え
られる。損傷性である処置は、注入点での危険性及び動
脈−静脈系の無菌状態の破れの追加問題を伴う。
【００２７】用語「物理的に結びつくこと」とは、蛋白
質におけるキャビティの安定なキセノン及び／或いは安
定なクリプトンによる物理的な占有、弱いファンデルワ
ールス力その他のクーロン力によるキセノン及び／或い
はクリプトンと蛋白質の一時的な結合及び脂質への安定
なキセノン及び／或いは安定なクリプトンの溶解を意味
する。
質におけるキャビティの安定なキセノン及び／或いは安
定なクリプトンによる物理的な占有、弱いファンデルワ
ールス力その他のクーロン力によるキセノン及び／或い
はクリプトンと蛋白質の一時的な結合及び脂質への安定
なキセノン及び／或いは安定なクリプトンの溶解を意味
する。
【００２８】気体の「溶解力」とは、特定容積の気体の
ような物質が特定容積の液体に溶解し、それにより２種
物質の混合物である溶液を形成する能力を意味する。
「平衡溶液」とは、溶液中の気体の濃度の比率がその溶
液上方の当該気体の濃度に等しい溶液を意味する。「飽
和溶液」は、過剰量の気体の存在下で可能な限り大量の
気体を含有する溶液を意味する。従って、飽和溶液は気
体空間のない気密密閉容器内で保持されそして患者に直
接注射或いは注入される。「過飽和溶液」とは、溶液中
に存在する気体の量が標準状態の温度及び圧力で存在す
る量を超えるよう例えば温度及び圧力が増大されたため
に、溶液が飽和を超える状態にある溶液を意味する。従
って、過飽和溶液は気体空間のない増大する圧力及び／
或いは温度下の気密容器内で保持されそして患者に直接
注射或いは注入される。
ような物質が特定容積の液体に溶解し、それにより２種
物質の混合物である溶液を形成する能力を意味する。
「平衡溶液」とは、溶液中の気体の濃度の比率がその溶
液上方の当該気体の濃度に等しい溶液を意味する。「飽
和溶液」は、過剰量の気体の存在下で可能な限り大量の
気体を含有する溶液を意味する。従って、飽和溶液は気
体空間のない気密密閉容器内で保持されそして患者に直
接注射或いは注入される。「過飽和溶液」とは、溶液中
に存在する気体の量が標準状態の温度及び圧力で存在す
る量を超えるよう例えば温度及び圧力が増大されたため
に、溶液が飽和を超える状態にある溶液を意味する。従
って、過飽和溶液は気体空間のない増大する圧力及び／
或いは温度下の気密容器内で保持されそして患者に直接
注射或いは注入される。
【００２９】製品パッケージの形としての「密閉カート
リッジ」とは、安定なキセノン或いはクリプトン気体乃
至気体混合物の平衡、飽和、過飽和液体溶液で充填され
そして製造過程中密閉状態とされる、気体非浸透性容器
を意味する。カートリッジはそのシールを破る器具と共
に使用されそしてその内容物の患者への直接的注射或い
は注入を可能ならしめる。
リッジ」とは、安定なキセノン或いはクリプトン気体乃
至気体混合物の平衡、飽和、過飽和液体溶液で充填され
そして製造過程中密閉状態とされる、気体非浸透性容器
を意味する。カートリッジはそのシールを破る器具と共
に使用されそしてその内容物の患者への直接的注射或い
は注入を可能ならしめる。
【００３０】「予備充填注射（注入）器」とは、気体非
浸透性である材料製であるような製品パッケージの形態
を意味する。これは、安定なキセノン、或いはクリプト
ン乃至気体混合物の平衡、飽和、過飽和液体溶液で充填
されそして製造過程中密閉状態とされる。これは、２つ
の隔壁を一つは背部にそして一つは前部に含み、これら
は注射器への製品充填後その内部からの気体の漏洩そし
て液体周囲に空間を排除することによる溶液からの気体
の逃出を防止するシールとして機能する。注射の時点
で、前部の隔壁は外部針の内部への突入により貫通され
る。前方に移動する背部の隔壁からの圧力が気体或いは
溶液を前部の針から出て直接患者内に推進せしめる。
浸透性である材料製であるような製品パッケージの形態
を意味する。これは、安定なキセノン、或いはクリプト
ン乃至気体混合物の平衡、飽和、過飽和液体溶液で充填
されそして製造過程中密閉状態とされる。これは、２つ
の隔壁を一つは背部にそして一つは前部に含み、これら
は注射器への製品充填後その内部からの気体の漏洩そし
て液体周囲に空間を排除することによる溶液からの気体
の逃出を防止するシールとして機能する。注射の時点
で、前部の隔壁は外部針の内部への突入により貫通され
る。前方に移動する背部の隔壁からの圧力が気体或いは
溶液を前部の針から出て直接患者内に推進せしめる。
【００３１】
【作用】磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）は病巣を持つ組織と異
なった型式の健康な組織とは異なった分子配列を有し、
従ってラジオ波エネルギーを再放出する時異なった像を
生成するという原理を利用する。限定されるわけではな
いが例えば水素核のような或る型式の核は、一様な磁場
に置かれる時、それらがラジオ周波数のパルスに曝露さ
れた後ラジオ周波数のパルスを放出する。これが「共
鳴」と呼ばれ、測定されてそれらを放出した核について
の情報を提供し得る。安定なキセノン及び／或いは安定
なクリプトンの体内での存在と分布並びにそれが物理的
に結びついた構造組織の核の双極子モーメントへの安定
なキセノン及び／或いは安定なクリプトンの影響に基づ
く画像と情報を発生することを目的として、ＭＲＩ検査
期間中安定なキセノン及び／或いは安定なクリプトンが
体内に存在するように、安定なキセノン及び／或いは安
定なクリプトンが被検査体に投与される。安定なキセノ
ン及び／或いは安定なクリプトンはコントラスト増強結
果を有効に実現するに充分量において投与される。安定
なキセノン及び／或いは安定なクリプトンが存在する場
合に発生するポジティブコントラストは、安定なキセノ
ン及び／或いは安定なクリプトンが存在しない場合に発
生する通常の画像に対して、安定なキセノン及び／或い
は安定なクリプトンの二次的作用に基づいて、データ処
理後それが存在する場合と存在しない場合とでの明瞭な
区別を許容するに充分に高い比率にある。このコントラ
ストは、様々の正常な組織及び部位を相互に区別するの
に、またそれらを異常な組織、部位及び生理状態から一
層明瞭に識別するのに使用される。
なった型式の健康な組織とは異なった分子配列を有し、
従ってラジオ波エネルギーを再放出する時異なった像を
生成するという原理を利用する。限定されるわけではな
いが例えば水素核のような或る型式の核は、一様な磁場
に置かれる時、それらがラジオ周波数のパルスに曝露さ
れた後ラジオ周波数のパルスを放出する。これが「共
鳴」と呼ばれ、測定されてそれらを放出した核について
の情報を提供し得る。安定なキセノン及び／或いは安定
なクリプトンの体内での存在と分布並びにそれが物理的
に結びついた構造組織の核の双極子モーメントへの安定
なキセノン及び／或いは安定なクリプトンの影響に基づ
く画像と情報を発生することを目的として、ＭＲＩ検査
期間中安定なキセノン及び／或いは安定なクリプトンが
体内に存在するように、安定なキセノン及び／或いは安
定なクリプトンが被検査体に投与される。安定なキセノ
ン及び／或いは安定なクリプトンはコントラスト増強結
果を有効に実現するに充分量において投与される。安定
なキセノン及び／或いは安定なクリプトンが存在する場
合に発生するポジティブコントラストは、安定なキセノ
ン及び／或いは安定なクリプトンが存在しない場合に発
生する通常の画像に対して、安定なキセノン及び／或い
は安定なクリプトンの二次的作用に基づいて、データ処
理後それが存在する場合と存在しない場合とでの明瞭な
区別を許容するに充分に高い比率にある。このコントラ
ストは、様々の正常な組織及び部位を相互に区別するの
に、またそれらを異常な組織、部位及び生理状態から一
層明瞭に識別するのに使用される。
【００３２】
【発明の具体的説明】前述した通り、磁気共鳴撮像即ち
ＭＲＩは、病巣組織及び様々の型式の健康な組織が異な
った分子配列を有し、従ってラジオ波エネルギーを再放
出するとき異なった画像を発生する事実を利用する。
ＭＲＩは、病巣組織及び様々の型式の健康な組織が異な
った分子配列を有し、従ってラジオ波エネルギーを再放
出するとき異なった画像を発生する事実を利用する。
【００３３】例えば水素核を含めて或る型式の核は、一
様な磁場に置かれるとき、それらが或るラジオ周波数の
パルスに曝露された後、或るラジオ周波数のパルスを放
出する。これが「共鳴」と呼ばれ、測定することが出来
そしてそれを放出した核について情報を提供することが
出来る。
様な磁場に置かれるとき、それらが或るラジオ周波数の
パルスに曝露された後、或るラジオ周波数のパルスを放
出する。これが「共鳴」と呼ばれ、測定することが出来
そしてそれを放出した核について情報を提供することが
出来る。
【００３４】ここで、図１及び図２を参照すると、ＭＲ
Ｉの実施においては、被検査者乃至患者或いは被検査動
物（以下、被検査体という）１がＭＲＩ設備４により発
生せしめられる磁場３のセンター即ち筒体２内部に置か
れる。通常無秩序に配列している被検査体内の核が強い
磁場の下に置かれ、この磁場は被検査体のスピン軸を５
で示すように磁場に沿って整列せしめる。被検査体近傍
であるがそこに接触することなくＭＲＩ設備内に置かれ
るコイル６或いは被検査体上に実際に置かれるコイル
（体表面コイルと呼ばれる）により、より小さな一層収
斂された領域を撮像するためにラジオ周波数が放出され
る。核により放出される共鳴信号を受信するのに同じ或
いは追加コイルが使用される。一連のラジオ周波数パル
スがＭＲＩ設備の電源８からこれらコイルを経由して放
出される。被検査体内の核がこのエネルギーを吸収しそ
してそれらの磁化のベクトルが暫時回転される。ラジオ
周波数パルスが切られるとき、核はそれらの先の状態
（平衡状態）に戻り、その戻る過程でエネルギーを再放
出して、ラジオ周波数パルスを発生し（共鳴）、これら
がデータとして収集されそしてＭＲＩコンピュータソフ
トウエアにより被検査体の医用管理上の医用価値を有す
る有用な情報に変換される。ＭＲＩ設計は、製造業者毎
にまた同じ製造業者でもモデル毎に変わり、超電導、永
久或いは抵抗型の磁石を使用することができる。
Ｉの実施においては、被検査者乃至患者或いは被検査動
物（以下、被検査体という）１がＭＲＩ設備４により発
生せしめられる磁場３のセンター即ち筒体２内部に置か
れる。通常無秩序に配列している被検査体内の核が強い
磁場の下に置かれ、この磁場は被検査体のスピン軸を５
で示すように磁場に沿って整列せしめる。被検査体近傍
であるがそこに接触することなくＭＲＩ設備内に置かれ
るコイル６或いは被検査体上に実際に置かれるコイル
（体表面コイルと呼ばれる）により、より小さな一層収
斂された領域を撮像するためにラジオ周波数が放出され
る。核により放出される共鳴信号を受信するのに同じ或
いは追加コイルが使用される。一連のラジオ周波数パル
スがＭＲＩ設備の電源８からこれらコイルを経由して放
出される。被検査体内の核がこのエネルギーを吸収しそ
してそれらの磁化のベクトルが暫時回転される。ラジオ
周波数パルスが切られるとき、核はそれらの先の状態
（平衡状態）に戻り、その戻る過程でエネルギーを再放
出して、ラジオ周波数パルスを発生し（共鳴）、これら
がデータとして収集されそしてＭＲＩコンピュータソフ
トウエアにより被検査体の医用管理上の医用価値を有す
る有用な情報に変換される。ＭＲＩ設計は、製造業者毎
にまた同じ製造業者でもモデル毎に変わり、超電導、永
久或いは抵抗型の磁石を使用することができる。
【００３５】放出されるラジオ周波数の特定の特性が検
査されている組織の特定領域における原子の量及び性質
乃至状態を示す。特定の共鳴信号源が３次元のその位置
に関して確立される。主磁石により発生されている磁場
を３次元座標軸７に沿って僅かの量づつ変化せしめる
（グラジエントと呼ばれる）のに追加磁石コイルが使用
される。ラジオ周波数パルスの周波数はこれら磁気グラ
ジエントに連動されている。これらは、ＭＲＩコンピュ
ータソフトウエアによる画像の再構築を可能ならしめ
る。発生する情報は、コンピュータ９及び特殊なソフト
ウエアプログラムにより処理されて、映像装置１０にお
いて内部組織画像及び他の情報を生成しそして生理学的
性質の定量的情報を派生するのに使用される。
査されている組織の特定領域における原子の量及び性質
乃至状態を示す。特定の共鳴信号源が３次元のその位置
に関して確立される。主磁石により発生されている磁場
を３次元座標軸７に沿って僅かの量づつ変化せしめる
（グラジエントと呼ばれる）のに追加磁石コイルが使用
される。ラジオ周波数パルスの周波数はこれら磁気グラ
ジエントに連動されている。これらは、ＭＲＩコンピュ
ータソフトウエアによる画像の再構築を可能ならしめ
る。発生する情報は、コンピュータ９及び特殊なソフト
ウエアプログラムにより処理されて、映像装置１０にお
いて内部組織画像及び他の情報を生成しそして生理学的
性質の定量的情報を派生するのに使用される。
【００３６】ＭＲＩ撮像は４つの重要なパラメータに基
づいている。これらは、陽子密度、Ｔ1 、Ｔ2 及びフロ
ーパラメータである。ラジオ周波数パルス群から構成さ
れたパルスシーケンスは、数、共鳴信号が放出されるま
でにかかる時間及びパルス間の間隔において変化しう
る。もっとも一般的パルスシーケンスは、スピンエコ
ー、飽和回復及び反転回復と呼ばれる。好ましくは、水
素核が撮像される。その理由は、水素核が最も強力な応
答信号を発生しそして主として水分子の一部としてすべ
てのからだ組織に存在するからである。
づいている。これらは、陽子密度、Ｔ1 、Ｔ2 及びフロ
ーパラメータである。ラジオ周波数パルス群から構成さ
れたパルスシーケンスは、数、共鳴信号が放出されるま
でにかかる時間及びパルス間の間隔において変化しう
る。もっとも一般的パルスシーケンスは、スピンエコ
ー、飽和回復及び反転回復と呼ばれる。好ましくは、水
素核が撮像される。その理由は、水素核が最も強力な応
答信号を発生しそして主として水分子の一部としてすべ
てのからだ組織に存在するからである。
【００３７】水は蛋白により結合されうる。水分子の一
部であるこれら水素核の陽子は、ラジオ周波数パルスを
吸収した後急速には緩和しえない。これは、Ｔ1 及びＴ
2 緩和時間と呼ばれるものに強く影響を与える。Ｔ1
は、平衡が再度達成される（緩和）時間及び問題の核に
よるエネルギーの近接物質への損失を示す。Ｔ2 は、磁
気スピンがその周辺のものとは異なっていることを示
す。この方法は、病巣の状態を見るのに使用されうる。
Ｔ1 と同じく、Ｔ2 は存在する水の量に影響を受ける。
緩和時間は通常、ナノ秒（ns）あるいはミリ秒（ms）単
位で測定される。
部であるこれら水素核の陽子は、ラジオ周波数パルスを
吸収した後急速には緩和しえない。これは、Ｔ1 及びＴ
2 緩和時間と呼ばれるものに強く影響を与える。Ｔ1
は、平衡が再度達成される（緩和）時間及び問題の核に
よるエネルギーの近接物質への損失を示す。Ｔ2 は、磁
気スピンがその周辺のものとは異なっていることを示
す。この方法は、病巣の状態を見るのに使用されうる。
Ｔ1 と同じく、Ｔ2 は存在する水の量に影響を受ける。
緩和時間は通常、ナノ秒（ns）あるいはミリ秒（ms）単
位で測定される。
【００３８】流れている血液がラジオ周波数を受けた後
血液のその容積部分即ち区画は血管内を流れ、その後ラ
ジオ周波数に応答する即ち共鳴信号を発生する。従っ
て、血液の特定各部の最初の地点はラジオ周波数を放出
しない。この因子が遷移時間測定を経て局所的な血液流
れを定量化することを試みるのに実験的に使用されてき
た。有効な血液プールコントラスト増強剤が、このＭＲ
Ｉ技術の目視化を改善する。
血液のその容積部分即ち区画は血管内を流れ、その後ラ
ジオ周波数に応答する即ち共鳴信号を発生する。従っ
て、血液の特定各部の最初の地点はラジオ周波数を放出
しない。この因子が遷移時間測定を経て局所的な血液流
れを定量化することを試みるのに実験的に使用されてき
た。有効な血液プールコントラスト増強剤が、このＭＲ
Ｉ技術の目視化を改善する。
【００３９】本発明の実施において、被検査体の最初の
基準ラインＭＲＩ画像が随意的に安定なキセノン及び／
或いは安定なクリプトンを投与することなく撮られ、続
いてＭＲＩ検査の安定なキセノン及び／或いは安定なク
リプトンの体内での存在と分布並びにそれが物理的に結
びついた構造組織の核の双極子モーメントへの安定なキ
セノン及び／或いは安定なクリプトンの影響に基づく画
像と情報を発生することが目的であるＭＲＩ検査期間中
安定なキセノン及び／或いは安定なクリプトンが体内に
存在するように、安定なキセノン及び／或いは安定なク
リプトンが被検査体に投与される。安定なキセノン及び
／或いは安定なクリプトンはコントラスト増強結果を有
効に実現するに充分量において投与される。しかし、血
液中同じ濃度及び圧力において安定したクリプトンは安
定したキセノンのポジティブコントラストの約半分しか
与えない。例えば、必ずしも制限されるものではない
が、Ｔ2 重みつき画像を使用する場合の安定なキセノン
及び／或いは安定なクリプトンの使用はポジティブコン
トラストを発生することが見いだされた。安定なキセノ
ン及び／或いは安定なクリプトンが存在する場合に発生
するポジティブコントラストは、安定なキセノン及び／
或いは安定なクリプトンが存在しない場合に発生する通
常の画像に対して、安定なキセノン及び／或いは安定な
クリプトンの二次的作用に基づいて（気体の一次的作用
に基づくものでない）、データ処理後それが存在する場
合と存在しない場合とでの明瞭な区別を許容するに充分
に高い比率にある。このコントラストは、様々の正常な
組織及び部位を相互に区別するのに、またそれらを異常
な組織、部位及び生理状態から一層明瞭に識別するのに
使用される。ＭＲＩ検査は、制限されるわけではない
が、例えば安定なキセノン及び／或いは安定なクリプト
ンが体内に存在するウオッシュ・イン（wash-in ）期
間、平衡期間及びウオッシュ・アウト（washout ）期間
中行なうことが出来る。ＭＲＩコンピュータ及びソフト
ウエアにより発生するデータの処理例としては、例え
ば、被検査体の体内に安定なキセノン及び／或いは安定
なクリプトンが存在せずに撮られた基準ラインＭＲＩ画
像を安定なキセノン及び／或いは安定なクリプトンが体
内に存在する場合に撮られた画像から消去すること、及
び／或いはＭＲＩコンピュータ及びソフトウエアの使用
を通して画像の一部また全部を別個に或いは組み合わせ
て特定の部位を解析するべく関心のある領域を使用して
診断及び生理学的価値のある画像及び／或いは定量的デ
ータを創り出することが含まれる。
基準ラインＭＲＩ画像が随意的に安定なキセノン及び／
或いは安定なクリプトンを投与することなく撮られ、続
いてＭＲＩ検査の安定なキセノン及び／或いは安定なク
リプトンの体内での存在と分布並びにそれが物理的に結
びついた構造組織の核の双極子モーメントへの安定なキ
セノン及び／或いは安定なクリプトンの影響に基づく画
像と情報を発生することが目的であるＭＲＩ検査期間中
安定なキセノン及び／或いは安定なクリプトンが体内に
存在するように、安定なキセノン及び／或いは安定なク
リプトンが被検査体に投与される。安定なキセノン及び
／或いは安定なクリプトンはコントラスト増強結果を有
効に実現するに充分量において投与される。しかし、血
液中同じ濃度及び圧力において安定したクリプトンは安
定したキセノンのポジティブコントラストの約半分しか
与えない。例えば、必ずしも制限されるものではない
が、Ｔ2 重みつき画像を使用する場合の安定なキセノン
及び／或いは安定なクリプトンの使用はポジティブコン
トラストを発生することが見いだされた。安定なキセノ
ン及び／或いは安定なクリプトンが存在する場合に発生
するポジティブコントラストは、安定なキセノン及び／
或いは安定なクリプトンが存在しない場合に発生する通
常の画像に対して、安定なキセノン及び／或いは安定な
クリプトンの二次的作用に基づいて（気体の一次的作用
に基づくものでない）、データ処理後それが存在する場
合と存在しない場合とでの明瞭な区別を許容するに充分
に高い比率にある。このコントラストは、様々の正常な
組織及び部位を相互に区別するのに、またそれらを異常
な組織、部位及び生理状態から一層明瞭に識別するのに
使用される。ＭＲＩ検査は、制限されるわけではない
が、例えば安定なキセノン及び／或いは安定なクリプト
ンが体内に存在するウオッシュ・イン（wash-in ）期
間、平衡期間及びウオッシュ・アウト（washout ）期間
中行なうことが出来る。ＭＲＩコンピュータ及びソフト
ウエアにより発生するデータの処理例としては、例え
ば、被検査体の体内に安定なキセノン及び／或いは安定
なクリプトンが存在せずに撮られた基準ラインＭＲＩ画
像を安定なキセノン及び／或いは安定なクリプトンが体
内に存在する場合に撮られた画像から消去すること、及
び／或いはＭＲＩコンピュータ及びソフトウエアの使用
を通して画像の一部また全部を別個に或いは組み合わせ
て特定の部位を解析するべく関心のある領域を使用して
診断及び生理学的価値のある画像及び／或いは定量的デ
ータを創り出することが含まれる。
【００４０】ＭＲＩシステム、適当な方法論及びソフト
ウエアと併せて使用されるコントラスト増強剤の適用例
としては、限定されるわけではないが、１つ以上の脳の
灰色及び白色物質の機能の定性的及び定量的確認、ある
部位の、領域のそして全体の大脳血液流速及び大脳血液
流れの検査、多数の関連する検査のＭＲ血管造影時間の
短縮、神経活動刺激の定常状態脳内血管の測定、大脳血
液容積や大脳血液流れ遷移時間、脳組織の潅流、体の他
の部分での血液溜り状態、体の他の領域での血液流れ遷
移時間、体の他の部分での優先的な生物学的分布パター
ン、体の他の部分での組織血液容積、体の他の部分での
組織潅流及び機能を含めて脳の微小血管の変化に対する
評価を挙げることができる。また、患者に対する最も有
効であると信ぜられる治療の決定並びに施された治療の
有効性の評価において使用するべく異常部及び病巣部状
態を確認するために来院した患者の状態の診断・評価に
有用である。脳及び脳内血管使途に加えて、本発明の他
の適用例としては、心臓、肝臓及び腎臓の検査・診断を
挙げることができる。
ウエアと併せて使用されるコントラスト増強剤の適用例
としては、限定されるわけではないが、１つ以上の脳の
灰色及び白色物質の機能の定性的及び定量的確認、ある
部位の、領域のそして全体の大脳血液流速及び大脳血液
流れの検査、多数の関連する検査のＭＲ血管造影時間の
短縮、神経活動刺激の定常状態脳内血管の測定、大脳血
液容積や大脳血液流れ遷移時間、脳組織の潅流、体の他
の部分での血液溜り状態、体の他の領域での血液流れ遷
移時間、体の他の部分での優先的な生物学的分布パター
ン、体の他の部分での組織血液容積、体の他の部分での
組織潅流及び機能を含めて脳の微小血管の変化に対する
評価を挙げることができる。また、患者に対する最も有
効であると信ぜられる治療の決定並びに施された治療の
有効性の評価において使用するべく異常部及び病巣部状
態を確認するために来院した患者の状態の診断・評価に
有用である。脳及び脳内血管使途に加えて、本発明の他
の適用例としては、心臓、肝臓及び腎臓の検査・診断を
挙げることができる。
【００４１】理論に縛られることを欲しないが、安定な
キセノン、特に相当に大きな四極子モーメント及び高度
に分極性の核を有するキセノン１３１並びに程度は落ち
るが安定なクリプトンは、血液中のグロビン蛋白及び血
漿脂質を含む赤血球、脂蛋白質、脂質及び／或いは燐脂
質を含む細胞、並びに脂質及び／或いは燐脂質を含む細
胞を有する組織の磁場及び１種以上のＭＲＩ撮像方式へ
の応答をそれらの双極子モーメントを変化せしめそれに
よりそれらの緩和時間と干渉しそして延長することによ
り変化する。従って、撮像がなされているのは安定なキ
セノン及び／或いは安定なクリプトンの、一次的な共鳴
ではなく、それが物理的に結びついている組織や体液成
分への二次的作用である。安定なキセノンは、ネオンや
クリプトンのような希ガスのうちでも特別に、程々に高
い濃度から高い濃度において穏やかな程度から強い程度
まで麻酔剤である。安定なキセノンを麻酔剤とする性質
のいくつかは又同じ濃度で安定なクリプトンより一層大
きなコントラストを提供する結果をもたらし、しかも両
者は生理学及び形態機能をユニークに反映するなう有効
なＭＲＩコントラスト剤である。麻酔薬はヘモグロビン
と相互反応しそして推測では他の蛋白質と相互反応する
ことができる。患者に投与されている間、安定なキセノ
ンはヘマグロビンやミオグロビンのような赤血球のグロ
ビン蛋白組織におけるある種の既存のキャビティに一時
的に入りそしてそこを占有する。この場合、結合エネル
ギーの主成分は弱い電気力であるロンドン（London）タ
イプのファンデルワールス相互作用である。安定なキセ
ノンは脂質に可溶である。脂質は血液の血漿中に存在す
る。従って、血液内の赤血球及び血漿脂質が安定なキセ
ノンを含有する時、磁場及び特定のパルスシーケンスに
曝露された血液の分子の核の双極子モーメントの変更が
起こる。脂質は又それらが構成する細胞や組織中にも異
なった％及び形態において存在する。患者への投与中安
定したキセノンは、物理的な結びつきにより、細胞の脂
質及び／或いは燐脂質成分、及び／或いは脂蛋白質及び
或いは原形質膜のような蛋白質と脂質両方を含む組織に
一時的に物理的に一部となりそしてその細胞及び組織の
磁場及び特定のパルスシーケンスへの応答を変える。加
えて、安定なキセノンは細胞内の水への活発な移行を受
けそして細胞の活発な物質代謝を反映し得る。平衡時に
おける特定の種類の細胞に存在する可能性のある安定な
ネオンの量を決める投与された安定なキセノンの濃度並
びに特定の種類の細胞の飽和状態を実現するのに必要な
安定なキセノンの投与時間を変えることにより、安定な
キセノンが物理的に存在している細胞を含む或る組織
は、安定なキセノンが存在しない他の組織或いはその正
常な或いは異常な組織の特異な性質により相対的により
多くの或いはより少ない安定なネオンを含む組織と対比
して識別することができる。
キセノン、特に相当に大きな四極子モーメント及び高度
に分極性の核を有するキセノン１３１並びに程度は落ち
るが安定なクリプトンは、血液中のグロビン蛋白及び血
漿脂質を含む赤血球、脂蛋白質、脂質及び／或いは燐脂
質を含む細胞、並びに脂質及び／或いは燐脂質を含む細
胞を有する組織の磁場及び１種以上のＭＲＩ撮像方式へ
の応答をそれらの双極子モーメントを変化せしめそれに
よりそれらの緩和時間と干渉しそして延長することによ
り変化する。従って、撮像がなされているのは安定なキ
セノン及び／或いは安定なクリプトンの、一次的な共鳴
ではなく、それが物理的に結びついている組織や体液成
分への二次的作用である。安定なキセノンは、ネオンや
クリプトンのような希ガスのうちでも特別に、程々に高
い濃度から高い濃度において穏やかな程度から強い程度
まで麻酔剤である。安定なキセノンを麻酔剤とする性質
のいくつかは又同じ濃度で安定なクリプトンより一層大
きなコントラストを提供する結果をもたらし、しかも両
者は生理学及び形態機能をユニークに反映するなう有効
なＭＲＩコントラスト剤である。麻酔薬はヘモグロビン
と相互反応しそして推測では他の蛋白質と相互反応する
ことができる。患者に投与されている間、安定なキセノ
ンはヘマグロビンやミオグロビンのような赤血球のグロ
ビン蛋白組織におけるある種の既存のキャビティに一時
的に入りそしてそこを占有する。この場合、結合エネル
ギーの主成分は弱い電気力であるロンドン（London）タ
イプのファンデルワールス相互作用である。安定なキセ
ノンは脂質に可溶である。脂質は血液の血漿中に存在す
る。従って、血液内の赤血球及び血漿脂質が安定なキセ
ノンを含有する時、磁場及び特定のパルスシーケンスに
曝露された血液の分子の核の双極子モーメントの変更が
起こる。脂質は又それらが構成する細胞や組織中にも異
なった％及び形態において存在する。患者への投与中安
定したキセノンは、物理的な結びつきにより、細胞の脂
質及び／或いは燐脂質成分、及び／或いは脂蛋白質及び
或いは原形質膜のような蛋白質と脂質両方を含む組織に
一時的に物理的に一部となりそしてその細胞及び組織の
磁場及び特定のパルスシーケンスへの応答を変える。加
えて、安定なキセノンは細胞内の水への活発な移行を受
けそして細胞の活発な物質代謝を反映し得る。平衡時に
おける特定の種類の細胞に存在する可能性のある安定な
ネオンの量を決める投与された安定なキセノンの濃度並
びに特定の種類の細胞の飽和状態を実現するのに必要な
安定なキセノンの投与時間を変えることにより、安定な
キセノンが物理的に存在している細胞を含む或る組織
は、安定なキセノンが存在しない他の組織或いはその正
常な或いは異常な組織の特異な性質により相対的により
多くの或いはより少ない安定なネオンを含む組織と対比
して識別することができる。
【００４２】安定なキセノンに対して上述したのと同じ
論議が次の考慮の下で安定なクリプトンに対しても当て
はまる。安定なクリプトンの脂質への溶解度は安定なネ
オンより低く、従って安定なクリプトンは脂質の双極子
モメントについての少ない効果しか持たない。これは、
使用される安定なクリプトンの濃度を患者の安全性への
配慮なしに８０％まで増大することにより補償されう
る。何となれば、安定なキセノンと違って、安定なクリ
プトンは高濃度でも麻酔薬ではないからである。安定な
クリプトンはまたヘモグロビンのグロビン部分のような
蛋白質の双極子モーメントについて少ない効果しか持っ
ていない。安定なクリプトンは、安定なキセノンとは異
なった原子量、原子質量、一定の磁場及び周波数への相
対敏感度その他の性質を有している。安定なクリプトン
に固有のユニークな性質が、蛋白質組織中には安定なク
リプトンが一時的に占有しそして物理的に結びつくこと
のできる一定数のキャビティが存在する事実と組み合わ
さって、使用される濃度とは関係なく蛋白質組織への双
極子モーメントへの効果の少ない安定なクリプトンの有
用性に寄与する。上述した論議が血液サンプル中で安定
なネオンより小さなポジティブコントラストしか発生し
ない安定なクリプトンについての有用性の根拠となりう
ることがわかる。
論議が次の考慮の下で安定なクリプトンに対しても当て
はまる。安定なクリプトンの脂質への溶解度は安定なネ
オンより低く、従って安定なクリプトンは脂質の双極子
モメントについての少ない効果しか持たない。これは、
使用される安定なクリプトンの濃度を患者の安全性への
配慮なしに８０％まで増大することにより補償されう
る。何となれば、安定なキセノンと違って、安定なクリ
プトンは高濃度でも麻酔薬ではないからである。安定な
クリプトンはまたヘモグロビンのグロビン部分のような
蛋白質の双極子モーメントについて少ない効果しか持っ
ていない。安定なクリプトンは、安定なキセノンとは異
なった原子量、原子質量、一定の磁場及び周波数への相
対敏感度その他の性質を有している。安定なクリプトン
に固有のユニークな性質が、蛋白質組織中には安定なク
リプトンが一時的に占有しそして物理的に結びつくこと
のできる一定数のキャビティが存在する事実と組み合わ
さって、使用される濃度とは関係なく蛋白質組織への双
極子モーメントへの効果の少ない安定なクリプトンの有
用性に寄与する。上述した論議が血液サンプル中で安定
なネオンより小さなポジティブコントラストしか発生し
ない安定なクリプトンについての有用性の根拠となりう
ることがわかる。
【００４３】安定なキセノン及び／或いは安定なクリプ
トンは、高純度の安定なキセノン及び／或いは安定なク
リプトンとして或いはＵＳＰ或いはＮＦと呼ばれる医科
用途に高純度な、酸素、ヘリウム、窒素、或いは二酸化
炭素のような１種以上の他の種気体との混合物として被
検査体に投与される。例えば、安定なキセノン及び／或
いは安定なクリプトンは、１００％濃度の純粋な安定な
キセノン及び／或いは安定なクリプトン気体と１００％
濃度の純粋な（医用）酸素気体の交互しての吸入により
或いは安定なキセノン及び／或いは安定なクリプトン気
体と他の種の単数乃至複数の気体との混合物の吸入によ
り患者に提供される。
トンは、高純度の安定なキセノン及び／或いは安定なク
リプトンとして或いはＵＳＰ或いはＮＦと呼ばれる医科
用途に高純度な、酸素、ヘリウム、窒素、或いは二酸化
炭素のような１種以上の他の種気体との混合物として被
検査体に投与される。例えば、安定なキセノン及び／或
いは安定なクリプトンは、１００％濃度の純粋な安定な
キセノン及び／或いは安定なクリプトン気体と１００％
濃度の純粋な（医用）酸素気体の交互しての吸入により
或いは安定なキセノン及び／或いは安定なクリプトン気
体と他の種の単数乃至複数の気体との混合物の吸入によ
り患者に提供される。
【００４４】安定なキセノン及び／或いは安定なクリプ
トンは、被検査体にガスボンベのような容器内で予備混
合されうる気体混合物として提供されうるし或いは使用
地点で個々の気体容器から混合されうる。もし気体混合
物として提供されるのなら、気体混合物は、１０〜８
０．５モル％、好ましくは３３〜８０．５モル％安定な
キセノン及び／或いは安定なクリプトンと、１９．５〜
９０モル％酸素（医用或いはＵＳＰ等級）、好ましくは
１９．５〜６７モル％酸素から構成される。この混合物
はまたヘリウムを含有することができる。ヘリウムは、
存在する場合には、７０．５モル％まで、好ましくは１
〜４２モル％範囲内の濃度となしうる。
トンは、被検査体にガスボンベのような容器内で予備混
合されうる気体混合物として提供されうるし或いは使用
地点で個々の気体容器から混合されうる。もし気体混合
物として提供されるのなら、気体混合物は、１０〜８
０．５モル％、好ましくは３３〜８０．５モル％安定な
キセノン及び／或いは安定なクリプトンと、１９．５〜
９０モル％酸素（医用或いはＵＳＰ等級）、好ましくは
１９．５〜６７モル％酸素から構成される。この混合物
はまたヘリウムを含有することができる。ヘリウムは、
存在する場合には、７０．５モル％まで、好ましくは１
〜４２モル％範囲内の濃度となしうる。
【００４５】特に好ましい混合物は、酸素と共に安定な
キセノン及び安定なクリプトン両方を含むものである。
患者に過剰の麻酔作用をもたらすことなく良好なコント
ラスト増強効果を提供するに十分の濃度の安定なキセノ
ンが投与される。麻酔薬ではない安定なクリプトンはコ
ントラスト増強効果を改善しそして酸素は長時間の施術
を可能ならしめるように生命維持作用を提供する。こう
した理由から、この混合物は、少なくとも２０モル％〜
４０モル％未満の、好ましくは２５〜３３モル％の安定
なキセノン、４０〜６０モル％、好ましくは４７〜５５
モル％の安定なクリプトン、及び２０〜４０モル％、好
ましくは約２０モル％の酸素を含む。
キセノン及び安定なクリプトン両方を含むものである。
患者に過剰の麻酔作用をもたらすことなく良好なコント
ラスト増強効果を提供するに十分の濃度の安定なキセノ
ンが投与される。麻酔薬ではない安定なクリプトンはコ
ントラスト増強効果を改善しそして酸素は長時間の施術
を可能ならしめるように生命維持作用を提供する。こう
した理由から、この混合物は、少なくとも２０モル％〜
４０モル％未満の、好ましくは２５〜３３モル％の安定
なキセノン、４０〜６０モル％、好ましくは４７〜５５
モル％の安定なクリプトン、及び２０〜４０モル％、好
ましくは約２０モル％の酸素を含む。
【００４６】キセノンは比較的重い気体である。これは
ある種の患者に対しては高濃度で長期間吸入することを
困難ならしめる。これはまた、患者が仰向けに寝るか、
俯せに寝るか或いは座っているにせよ、キセノンを重力
により肺の最下部に沈降せしめる。そうした場合、安定
なキセノン及び／或いは安定なクリプトンの酸素を伴う
若しくは伴わない混合物にヘリウムを添加することは、
気体混合物の密度を減じ、患者の吸入負担を楽にしそし
て気体交換の行われる肺の肺胞・毛細管度の一層大きな
割合の表面にわたっての安定なキセノンの分布を改善す
るのに有用である。７０．５モル％までの濃度ヘリウム
を含めることができる。
ある種の患者に対しては高濃度で長期間吸入することを
困難ならしめる。これはまた、患者が仰向けに寝るか、
俯せに寝るか或いは座っているにせよ、キセノンを重力
により肺の最下部に沈降せしめる。そうした場合、安定
なキセノン及び／或いは安定なクリプトンの酸素を伴う
若しくは伴わない混合物にヘリウムを添加することは、
気体混合物の密度を減じ、患者の吸入負担を楽にしそし
て気体交換の行われる肺の肺胞・毛細管度の一層大きな
割合の表面にわたっての安定なキセノンの分布を改善す
るのに有用である。７０．５モル％までの濃度ヘリウム
を含めることができる。
【００４７】酸素を伴った若しくは伴わない安定なキセ
ノン及び／或いは安定なクリプトンを含む混合物はま
た、二酸化炭素を含有することができる。二酸化炭素
は、存在する場合には、７モル％まで、好ましくは０．
２〜５モル％の範囲内の濃度において含有される。二酸
化炭素は、患者に呼吸を誘発し従って患者内にネオンの
通入を促進するのに有用でありまた二酸化炭素応答性試
験の一部としても有用である。
ノン及び／或いは安定なクリプトンを含む混合物はま
た、二酸化炭素を含有することができる。二酸化炭素
は、存在する場合には、７モル％まで、好ましくは０．
２〜５モル％の範囲内の濃度において含有される。二酸
化炭素は、患者に呼吸を誘発し従って患者内にネオンの
通入を促進するのに有用でありまた二酸化炭素応答性試
験の一部としても有用である。
【００４８】安定なキセノン及び／或いは安定なクリプ
トン混合物はまた、混合物が空気を使用して調製される
場合のように窒素をも含有することができる。窒素が存
在する場合は、窒素は、７０．５％まで、好ましくは１
〜４０％の範囲内の濃度で存在しうる。
トン混合物はまた、混合物が空気を使用して調製される
場合のように窒素をも含有することができる。窒素が存
在する場合は、窒素は、７０．５％まで、好ましくは１
〜４０％の範囲内の濃度で存在しうる。
【００４９】空気がキセノン混合物を調製するのに使用
されるなら、混合物は空気中に見出されうる少量の他の
種気体をも含有しよう。
されるなら、混合物は空気中に見出されうる少量の他の
種気体をも含有しよう。
【００５０】安定なキセノン及び／或いは安定なクリプ
トンは任意の有効な態様で被検査体に投与されうる。例
えば、安定なキセノン及び／或いは安定なクリプトン
は、注射或いはその他の適当な注入方法を使用してボー
ラス或いは点滴（注入）液の殺菌注射乃至注入により投
与されうる。この場合、安定なキセノン及び／或いは安
定なクリプトンは、図３（Ａ）に示すような注射器器に
より或いは他の静脈内乃至動脈内注入手段により、気体
として或いは殺菌水、殺菌塩水、全血或いは血液の生化
学的成分の平衡、飽和乃至過飽和溶液として殺菌技術を
使用して注射乃至注入される。安定なキセノン及び／或
いは安定なクリプトンは、図３（Ｂ）に例示されるよう
な密封薬瓶或いは他の容器から注射器乃至注入器に移さ
れうる。溶解状態の安定なキセノン及び／或いは安定な
クリプトン気体及び／或いは別の気体は、製品形態が予
備パッケージングを許容し、延長せる保存寿命を与えそ
して充分な管理の下で輸送されうるなら、注入装置と共
に使用するために殺菌注入器或いはカートリッジ内で予
備パッケージ形態で準備されて患者に投与されうる。注
入器或いは他の適当な注射或いは注入方法はまた、注射
乃至注入される最終製品が殺菌状態にありそして無菌技
術が使用される限り、殺菌薬瓶或いは使い捨て乃至返送
されるガスボンベ中に収蔵される安定なキセノン及び／
或いは安定なクリプトンから或いはこれら供給源の一つ
と殺菌水、殺菌塩水、全血或いは血液の生化学的成分を
含む１種以上の成分とから準備されうる。
トンは任意の有効な態様で被検査体に投与されうる。例
えば、安定なキセノン及び／或いは安定なクリプトン
は、注射或いはその他の適当な注入方法を使用してボー
ラス或いは点滴（注入）液の殺菌注射乃至注入により投
与されうる。この場合、安定なキセノン及び／或いは安
定なクリプトンは、図３（Ａ）に示すような注射器器に
より或いは他の静脈内乃至動脈内注入手段により、気体
として或いは殺菌水、殺菌塩水、全血或いは血液の生化
学的成分の平衡、飽和乃至過飽和溶液として殺菌技術を
使用して注射乃至注入される。安定なキセノン及び／或
いは安定なクリプトンは、図３（Ｂ）に例示されるよう
な密封薬瓶或いは他の容器から注射器乃至注入器に移さ
れうる。溶解状態の安定なキセノン及び／或いは安定な
クリプトン気体及び／或いは別の気体は、製品形態が予
備パッケージングを許容し、延長せる保存寿命を与えそ
して充分な管理の下で輸送されうるなら、注入装置と共
に使用するために殺菌注入器或いはカートリッジ内で予
備パッケージ形態で準備されて患者に投与されうる。注
入器或いは他の適当な注射或いは注入方法はまた、注射
乃至注入される最終製品が殺菌状態にありそして無菌技
術が使用される限り、殺菌薬瓶或いは使い捨て乃至返送
されるガスボンベ中に収蔵される安定なキセノン及び／
或いは安定なクリプトンから或いはこれら供給源の一つ
と殺菌水、殺菌塩水、全血或いは血液の生化学的成分を
含む１種以上の成分とから準備されうる。
【００５１】安定なキセノン及び／或いは安定なクリプ
トンは、被検査体に、吸入サイクル中１００％濃度の安
定なキセノン或いは安定なクリプトン或いは安定なキセ
ノンと安定なクリプトンを含む若しくはそれらから実質
上なる混合物の吸入と１００％酸素濃度の酸素吸入を交
互することにより或いは一定濃度の各成分を含有する特
定気体混合物で予備充填されたボンベから直接気体混合
物の一部として吸入されうるし、或いは一定濃度の各成
分を含有する特定の気体混合物で予備混合されたボンベ
から業者により或いは使用者により充填された大きな気
密プラスチック袋から、或いは図４に示すように１種乃
至それ以上の気体成分を含有する複数の圧縮気体ボンベ
２０、２１から機械的混合装置２２を介して混合しそし
て導管２３により被検査体２４に吸入される。
トンは、被検査体に、吸入サイクル中１００％濃度の安
定なキセノン或いは安定なクリプトン或いは安定なキセ
ノンと安定なクリプトンを含む若しくはそれらから実質
上なる混合物の吸入と１００％酸素濃度の酸素吸入を交
互することにより或いは一定濃度の各成分を含有する特
定気体混合物で予備充填されたボンベから直接気体混合
物の一部として吸入されうるし、或いは一定濃度の各成
分を含有する特定の気体混合物で予備混合されたボンベ
から業者により或いは使用者により充填された大きな気
密プラスチック袋から、或いは図４に示すように１種乃
至それ以上の気体成分を含有する複数の圧縮気体ボンベ
２０、２１から機械的混合装置２２を介して混合しそし
て導管２３により被検査体２４に吸入される。
【００５２】
【実施例】例示目的で幾つかの実施例及び比較例を提示
する。これらは本発明を制限することを意図するもので
はない。
する。これらは本発明を制限することを意図するもので
はない。
【００５３】（例１）２種の全血サンプルを同じ患者か
ら採取しそして試験管内に置き密封した。安定なキセノ
ンを圧力下で一方のサンプルに投与しそして血液のヘモ
グロビン及び血漿脂質成分と物理的に結びつけた。これ
により、血液とキセノンを有する一つのサンプルと血液
と空気とを有するもう一つのサンプルとが得られた。或
る期間後、両方のサンプルをＴ2 手法を使用して図１に
例示した設備と同様の設備を使用してＭＲＩ撮像を行っ
た。得られたＭＲＩ画像は安定なキセノンを含むサンプ
ルと空気を含むサンプルとの間で緩和時間において１
７．５％の差を示した。
ら採取しそして試験管内に置き密封した。安定なキセノ
ンを圧力下で一方のサンプルに投与しそして血液のヘモ
グロビン及び血漿脂質成分と物理的に結びつけた。これ
により、血液とキセノンを有する一つのサンプルと血液
と空気とを有するもう一つのサンプルとが得られた。或
る期間後、両方のサンプルをＴ2 手法を使用して図１に
例示した設備と同様の設備を使用してＭＲＩ撮像を行っ
た。得られたＭＲＩ画像は安定なキセノンを含むサンプ
ルと空気を含むサンプルとの間で緩和時間において１
７．５％の差を示した。
【００５４】（例２）安定なキセノンの代わりに安定な
クリプトンを使用した点を除いて例１と同様の試験を行
った。得られたＭＲＩ画像は安定なクリプトンを含むサ
ンプルと空気を含むサンプルとの間で緩和時間において
９．６％の差を示した。
クリプトンを使用した点を除いて例１と同様の試験を行
った。得られたＭＲＩ画像は安定なクリプトンを含むサ
ンプルと空気を含むサンプルとの間で緩和時間において
９．６％の差を示した。
【００５５】（例３）卒中を起こした疑いのある患者に
３３モル％の安定なキセノン、２５モル％の酸素及び４
２モル％の窒素から成る気体混合物を２０分間投与し
た。これは血液のヘモグロビンと血漿脂質を、続いて脳
の灰色及び白色部分両方の脂質分を安定なキセノンで飽
和するのに十分であった。気体混合物の投与を続けなが
ら、磁場と特定のＴ2 パルスシーケンスの適用に際し
て、ＭＲＩにより与えられた非常に高い解像度、深さ感
度及び解剖学的な相関づけにより、脳の物質代謝を反映
する脳内の微小血管の血液流れ並びに脳組織機能を反映
する脳細胞の血液：脳関門係数（ラムダ）を検査して、
梗塞として知られる小さな壊死した脳組織部位の存在を
突き止めた。要した時間は本発明の実施なしでこれを突
き止めることのできた時間より早かった。
３３モル％の安定なキセノン、２５モル％の酸素及び４
２モル％の窒素から成る気体混合物を２０分間投与し
た。これは血液のヘモグロビンと血漿脂質を、続いて脳
の灰色及び白色部分両方の脂質分を安定なキセノンで飽
和するのに十分であった。気体混合物の投与を続けなが
ら、磁場と特定のＴ2 パルスシーケンスの適用に際し
て、ＭＲＩにより与えられた非常に高い解像度、深さ感
度及び解剖学的な相関づけにより、脳の物質代謝を反映
する脳内の微小血管の血液流れ並びに脳組織機能を反映
する脳細胞の血液：脳関門係数（ラムダ）を検査して、
梗塞として知られる小さな壊死した脳組織部位の存在を
突き止めた。要した時間は本発明の実施なしでこれを突
き止めることのできた時間より早かった。
【００５６】（例４）患者に４０モル％の安定なキセノ
ン、２５モル％の酸素及び３５モル％のヘリウムから成
る気体混合物を投与した点を除いて例３の処置を繰り返
し、同等の結果を得た。
ン、２５モル％の酸素及び３５モル％のヘリウムから成
る気体混合物を投与した点を除いて例３の処置を繰り返
し、同等の結果を得た。
【００５７】（例５）患者に８０モル％の安定なクリプ
トン及び２０モル％の酸素から成る気体混合物を投与し
た点を除いて例３の処置を繰り返し、同等の結果を得
た。
トン及び２０モル％の酸素から成る気体混合物を投与し
た点を除いて例３の処置を繰り返し、同等の結果を得
た。
【００５８】（例６）患者に２８モル％安定なキセノ
ン、５２モル％の安定なクリプトン及び２０モル％の酸
素から成る気体混合物を投与し、それにより長期の投与
中痛覚消失症状や知覚消失症状をもたらさないような安
定なキセノンの濃度を使用しつつ、血液中の脂質と蛋白
質及び脳組織の脂質の双極子モーメントの変化を最大限
とした点を除いて、例３の処置を繰り返した。優れたコ
ントラストを増強したＭＲＩ画像を得た。
ン、５２モル％の安定なクリプトン及び２０モル％の酸
素から成る気体混合物を投与し、それにより長期の投与
中痛覚消失症状や知覚消失症状をもたらさないような安
定なキセノンの濃度を使用しつつ、血液中の脂質と蛋白
質及び脳組織の脂質の双極子モーメントの変化を最大限
とした点を除いて、例３の処置を繰り返した。優れたコ
ントラストを増強したＭＲＩ画像を得た。
【００５９】
【発明の効果】本発明の一つの利点は、コントラスト増
強剤が静脈注射或いは注入により体組織を傷つけて投与
される必要がなく、血液の抜出しや患者の赤血球の金属
イオン或いは他の元素乃至化合物による体内調製の必要
なく、そして処置に危険な要素を導入する危険のあるア
ルブミンのような、例えば薬瓶からの外部源生化学物質
の使用と関与しないことである。
強剤が静脈注射或いは注入により体組織を傷つけて投与
される必要がなく、血液の抜出しや患者の赤血球の金属
イオン或いは他の元素乃至化合物による体内調製の必要
なく、そして処置に危険な要素を導入する危険のあるア
ルブミンのような、例えば薬瓶からの外部源生化学物質
の使用と関与しないことである。
【００６０】ヘリウムが気体混合物に含まれる場合、ヘ
リウムの使用は、気体混合物の密度を減じ、患者の吸入
負担を楽にしそして気体交換の行われる肺の肺胞・毛細
管膜の一層大きな割合の表面にわたっての安定なキセノ
ンの分布を改善する役目をなす。
リウムの使用は、気体混合物の密度を減じ、患者の吸入
負担を楽にしそして気体交換の行われる肺の肺胞・毛細
管膜の一層大きな割合の表面にわたっての安定なキセノ
ンの分布を改善する役目をなす。
【００６１】二酸化炭素が気体混合物に含まれる場合、
二酸化炭素は、医師の判断において呼吸運動及び／或い
は脳生理状態を変更するのに役立つ。
二酸化炭素は、医師の判断において呼吸運動及び／或い
は脳生理状態を変更するのに役立つ。
【００６２】本発明の実施の利点は、本発明がＭＲＩシ
ステムに解剖学的情報に加えて生理学的情報を生み出す
ことを可能ならしめ、それにより細胞、組織、器官、器
官系統及び他の身体部位の相対的な機能についての一層
正確な評価を可能ならしめることである。
ステムに解剖学的情報に加えて生理学的情報を生み出す
ことを可能ならしめ、それにより細胞、組織、器官、器
官系統及び他の身体部位の相対的な機能についての一層
正確な評価を可能ならしめることである。
【００６３】本発明の実施のまた別の利点は、本発明が
広範囲の使途に有用であることである。使途の例として
は、限定されるわけではないが、発作における脳内血液
流れ及び脳組織機能、頭創傷、アルツハイマー病、パー
キンソン病、頭痛や発作の評価及び診断、相関連する多
数の段階的検査のＭＲ血管造影の短時間検査、心筋の血
液流れと心筋梗塞の評価及び診断、心臓筋肉の脂肪の確
認、肝臓血液流れ、肝機能及び肝臓の脂肪の浸潤、特に
移植における腎臓の血液流れの評価や診断を挙げること
ができる。これは、安定なキセノン及び／或いは安定な
クリプトンが不活性であり、従って多数回投与後も非毒
性であり、副作用やＸ線放射被爆量の心配なく反復使用
できるからである。多数の分野で使用しうることは、購
入しそして保管する必要のある異なった型式のＭＲＩコ
ントラスト剤の数を減じ、それにより健康管理に伴うコ
ストの削減に役立つ。
広範囲の使途に有用であることである。使途の例として
は、限定されるわけではないが、発作における脳内血液
流れ及び脳組織機能、頭創傷、アルツハイマー病、パー
キンソン病、頭痛や発作の評価及び診断、相関連する多
数の段階的検査のＭＲ血管造影の短時間検査、心筋の血
液流れと心筋梗塞の評価及び診断、心臓筋肉の脂肪の確
認、肝臓血液流れ、肝機能及び肝臓の脂肪の浸潤、特に
移植における腎臓の血液流れの評価や診断を挙げること
ができる。これは、安定なキセノン及び／或いは安定な
クリプトンが不活性であり、従って多数回投与後も非毒
性であり、副作用やＸ線放射被爆量の心配なく反復使用
できるからである。多数の分野で使用しうることは、購
入しそして保管する必要のある異なった型式のＭＲＩコ
ントラスト剤の数を減じ、それにより健康管理に伴うコ
ストの削減に役立つ。
【００６４】安定なキセノン及び安定なクリプトンは、
それらが不活性であり、単原子であり、脂質可溶性であ
りそして容易に拡散し得るトレーサであり、赤血球のグ
ロビン蛋白質部分と優先的に結びつきそして血漿の脂質
成分に可溶であり、従って身体全体を通して血液により
運ばれるから、本発明の実施において有用である。これ
らは血液−脳関門を迅速に通過することができそして脳
の高脂質細胞内部に優先的に分布される。これらはま
た、血液流れの開通性及び脂質含有量に応じて身体の他
の細胞、組織、器官、器官系統及び身体部位内に分布せ
しめられる。組織、器官、器官系統を構成する正常細胞
及び異常細胞のそれぞれの種類のものの脂質含有量はそ
れぞれに特異である。
それらが不活性であり、単原子であり、脂質可溶性であ
りそして容易に拡散し得るトレーサであり、赤血球のグ
ロビン蛋白質部分と優先的に結びつきそして血漿の脂質
成分に可溶であり、従って身体全体を通して血液により
運ばれるから、本発明の実施において有用である。これ
らは血液−脳関門を迅速に通過することができそして脳
の高脂質細胞内部に優先的に分布される。これらはま
た、血液流れの開通性及び脂質含有量に応じて身体の他
の細胞、組織、器官、器官系統及び身体部位内に分布せ
しめられる。組織、器官、器官系統を構成する正常細胞
及び異常細胞のそれぞれの種類のものの脂質含有量はそ
れぞれに特異である。
【００６５】化学的な反応性がないにもかかわらず、安
定なキセノン及び安定なクリプトンは赤血球のグロビン
蛋白質部分と物理的に結びつくことにより優先的にそし
て一時的に結合する。この結びつきの機構は弱い電気的
なファンデルワールス及び他のクーロン力の急速に可逆
的である組み合わせと関与する。安定なキセノン及び／
或いは安定なクリプトン配位子は投与されている間グロ
ビン蛋白質組織における適当に寸法づけられたボイドを
一時的に占有する。安定なキセノン及び／或いは安定な
クリプトンはまた血液血漿の脂質成分に可溶である。こ
れら因子が安定なキセノン及び／或いは安定なクリプト
ンを脳、肝臓、心臓の心筋及び腎臓のような器官系統及
び身体部位への、その内部でのまたそこからの血液流れ
を評価するのにユニークに適合せしめる。
定なキセノン及び安定なクリプトンは赤血球のグロビン
蛋白質部分と物理的に結びつくことにより優先的にそし
て一時的に結合する。この結びつきの機構は弱い電気的
なファンデルワールス及び他のクーロン力の急速に可逆
的である組み合わせと関与する。安定なキセノン及び／
或いは安定なクリプトン配位子は投与されている間グロ
ビン蛋白質組織における適当に寸法づけられたボイドを
一時的に占有する。安定なキセノン及び／或いは安定な
クリプトンはまた血液血漿の脂質成分に可溶である。こ
れら因子が安定なキセノン及び／或いは安定なクリプト
ンを脳、肝臓、心臓の心筋及び腎臓のような器官系統及
び身体部位への、その内部でのまたそこからの血液流れ
を評価するのにユニークに適合せしめる。
【００６６】本発明の追加的な利点は、安定なキセノン
及び安定なクリプトンが血液−脳関門を通過することが
できそして脳組織にその脂質含有量に基づいて脳組織に
可溶であり、それらを脳組織−血液境界係数として知ら
れる脳組織ラムダの測定による脳組織機能の評価のため
に適当ならしめることである。正常な灰色及び白色脳物
質は異なった濃度の脂質を含有しそして正常な脳組織と
異常な脳組織とは異なった濃度の脂質を含有しているか
ら、それらを互いに識別することができる。
及び安定なクリプトンが血液−脳関門を通過することが
できそして脳組織にその脂質含有量に基づいて脳組織に
可溶であり、それらを脳組織−血液境界係数として知ら
れる脳組織ラムダの測定による脳組織機能の評価のため
に適当ならしめることである。正常な灰色及び白色脳物
質は異なった濃度の脂質を含有しそして正常な脳組織と
異常な脳組織とは異なった濃度の脂質を含有しているか
ら、それらを互いに識別することができる。
【００６７】安定なキセノンは特に、分子の双極子モー
メントを変え、従って安定なキセノンが物理的に結びつ
く蛋白質及び脂質を含む細胞組織から成る血管壁のコン
トラストを変えることにより血管を撮像するのにもまた
有用である。
メントを変え、従って安定なキセノンが物理的に結びつ
く蛋白質及び脂質を含む細胞組織から成る血管壁のコン
トラストを変えることにより血管を撮像するのにもまた
有用である。
【００６８】安定なキセノンはまた血管内の血液のコン
トラストを強めることにより脳血管の撮像に殊に有用で
ある。十分なる濃度と投与時間でもって、安定なキセノ
ンは脳血液流れ速度を増大することができ、それにより
一連の段階的なベースでの検査時間を促進する。このコ
ントラスト増大に、血液中の血漿脂質及びグロビン蛋白
質における高濃度の安定なキセノンにより生み出される
コントラストが付加される。
トラストを強めることにより脳血管の撮像に殊に有用で
ある。十分なる濃度と投与時間でもって、安定なキセノ
ンは脳血液流れ速度を増大することができ、それにより
一連の段階的なベースでの検査時間を促進する。このコ
ントラスト増大に、血液中の血漿脂質及びグロビン蛋白
質における高濃度の安定なキセノンにより生み出される
コントラストが付加される。
【００６９】本発明の追加的利点は、安定なキセノン或
いは安定なクリプトンは投与後体内から迅速に排除さ
れ、例えば安定なキセノン或いは安定なクリプトンの例
えば９５％は肺を通しての血液の第１回の通過により排
出されるから、患者への危険なく検査を迅速に繰り返し
て行うことができることである。これは、反復しての検
査や試験を短い間隔で行い、急展開する患者の状態を監
視しそして評価し、例えば血圧を調整したり薬品を使用
することにより状態を変更することにより生理機能の変
化を誘発しそして治療効果を評価しうる点で診断上の利
益を与える。これはガドリニウム基常磁性コントラスト
剤ではその長い体外排泄時間を要するから可能ではな
い。
いは安定なクリプトンは投与後体内から迅速に排除さ
れ、例えば安定なキセノン或いは安定なクリプトンの例
えば９５％は肺を通しての血液の第１回の通過により排
出されるから、患者への危険なく検査を迅速に繰り返し
て行うことができることである。これは、反復しての検
査や試験を短い間隔で行い、急展開する患者の状態を監
視しそして評価し、例えば血圧を調整したり薬品を使用
することにより状態を変更することにより生理機能の変
化を誘発しそして治療効果を評価しうる点で診断上の利
益を与える。これはガドリニウム基常磁性コントラスト
剤ではその長い体外排泄時間を要するから可能ではな
い。
【００７０】本発明のまた別の利点は、安定なキセノン
或いは安定なクリプトンを投与された患者に使用される
時、医者がＭＲＩにより撮像された高解像解剖組織を同
じＭＲＩにより撮像された生理機能情報と直接比較しそ
して相関づけることを可能とする点である。これは、従
来からのＭＲＩ検査の場合のように解剖学的情報のみを
創出するＭＲＩ手法の使用と比較して長所である。
或いは安定なクリプトンを投与された患者に使用される
時、医者がＭＲＩにより撮像された高解像解剖組織を同
じＭＲＩにより撮像された生理機能情報と直接比較しそ
して相関づけることを可能とする点である。これは、従
来からのＭＲＩ検査の場合のように解剖学的情報のみを
創出するＭＲＩ手法の使用と比較して長所である。
【００７１】本発明について具体的に説明したが、本発
明の範囲内で他の多くの変更をなしうることを銘記され
たい。
明の範囲内で他の多くの変更をなしうることを銘記され
たい。
【図１】本発明の実施において使用されうる超電導ＭＲ
Ｉ設備の簡略斜視図である。
Ｉ設備の簡略斜視図である。
【図２】ＭＲＩ検査を行っている状態の核の整列状況を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図３】（Ａ）は本発明の実施において使用のための薬
液注射のために使用されうる針付き医用注射器の概略図
であり、そして（Ｂ）は安定なキセノン及び／或いは安
定なクリプトンを含む混合物を密封薬瓶或いはカートリ
ッジから吸い出している状態の注射器の概略図である。
液注射のために使用されうる針付き医用注射器の概略図
であり、そして（Ｂ）は安定なキセノン及び／或いは安
定なクリプトンを含む混合物を密封薬瓶或いはカートリ
ッジから吸い出している状態の注射器の概略図である。
【図４】本発明の実施において気体混合物を被検査体が
吸入している状態の説明図である。
吸入している状態の説明図である。
１ 被検査体 ２ 筒体 ３ 磁場 ４ ＭＲＩ設備 ５ スピン軸 ６ コイル ８ 電源 ９ コンピュータ １０ 映像装置 ２０ 圧縮気体ボンベ ２１ 圧縮気体ボンベ ２２ 機械的混合装置 ２３ 導管 ２４ 被検査体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−196448（ＪＰ，Ａ) 欧州特許出願公開495287（ＥＰ，Ａ) ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＭＡＧＮＥＴ ＩＣ ＲＥＳＯＮＡＮＣＥ，ＶＯＬ. 88，ＮＯ．３，Ｐ．660−665 （1990) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) A61B 5/055
Claims (7)
- 【請求項１】 改善されたポジティブ像コントラストで
もってそして生理機能の定量的評価をもって磁気共鳴撮
像を行なう装置であって、 （Ａ）双極子モーメントを有する核を含む分子を有する
被検査体に安定なキセノンを投与し、そして該安定なキ
セノンと前記分子及び脂質と蛋白質の少なくとも一方を
含む構造組織とを物理的に結びつけるための手段と、 （Ｂ）前記被検査体に磁場を適用しそして前記構造組織
の共鳴に際しての前記安定なキセノンの二次的作用によ
り前記分子の少なくとも幾つかの核における双極子モー
メントを変化せしめるための手段と、 （Ｃ）前記変化した双極子モーメント核による吸収と再
放出のためのラジオエネルギーを与えるための手段と、 （Ｄ）前記再放出ラジオエネルギーに基づくデータを収
集して磁気共鳴像を得るための手段と を包含する磁気共鳴撮像装置。 - 【請求項２】 被検査体が人或いは動物であり、そして
安定なキセノンを１０〜８０．５モル％の安定なキセノ
ンと１９．５〜９０モル％の酸素とを含む混合物の吸入
により被検査体の組織を傷つけることなく被検査体に投
与する請求項１の装置。 - 【請求項３】 混合物が７０．５モル％までの濃度にお
けるヘリウムを追加的に含有する請求項２の装置。 - 【請求項４】 安定なクリプトンを被検査体に投与する
手段を更に含む請求項１の装置。 - 【請求項５】 改善されたポジティブ像コントラストで
もってそして生理機能の定量的評価をもって磁気共鳴撮
像を行なう装置であって、 （Ａ）双極子モーメントを有する核を含む分子を有する
被検査体に安定なクリプトンを投与し、そして該安定な
クリプトンと前記分子及び脂質と蛋白質の少なくとも一
方を含む構造組織とを物理的に結びつけるための手段
と、 （Ｂ）前記被検査体に磁場を適用しそして前記構造組織
の共鳴に際しての前記安定なクリプトンの二次的作用に
より前記分子の少なくとも幾つかの核における双極子モ
ーメントを変化せしめるための手段と、 （Ｃ）前記変化した双極子モーメント核による吸収と再
放出のためのラジオエネルギーを与えるための手段と、 （Ｄ）前記再放出ラジオエネルギーに基づくデータを収
集して磁気共鳴像を得るための手段と を包含する磁気共鳴撮像装置。 - 【請求項６】 安定なキセノン及び／或いは安定なクリ
プトンを含む磁気共鳴撮像用コントラスト増強用混合
物。 - 【請求項７】 （Ａ）１０〜８０．５モル％の安定なキ
セノンと、（Ｂ）１０〜８０．５モル％の安定なクリプ
トンと、（Ｃ）１９．５〜９０モル％の酸素と、（Ｄ）
０〜７０．５モル％のヘリウムと、（Ｅ）０〜７モル％
の二酸化炭素と、（Ｆ）０〜７０．５モル％の窒素とを
含む磁気共鳴撮像用コントラスト増強用混合物。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US047019 | 1979-06-11 | ||
| US08/047,019 US5357959A (en) | 1993-04-16 | 1993-04-16 | Altered dipole moment magnetic resonance imaging method |
| US47019 | 1993-04-16 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06319721A JPH06319721A (ja) | 1994-11-22 |
| JP2807964B2 true JP2807964B2 (ja) | 1998-10-08 |
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ID=21946624
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6101481A Expired - Lifetime JP2807964B2 (ja) | 1993-04-16 | 1994-04-15 | 変化した双極子モーメントによる磁気共鳴撮像装置及びコントラスト増強用混合物 |
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|---|---|
| US (1) | US5357959A (ja) |
| EP (1) | EP0620447B1 (ja) |
| JP (1) | JP2807964B2 (ja) |
| KR (1) | KR0177532B1 (ja) |
| CN (1) | CN1093893A (ja) |
| BR (1) | BR9401499A (ja) |
| CA (1) | CA2121377C (ja) |
| DE (1) | DE69427931T2 (ja) |
| ES (1) | ES2158873T3 (ja) |
| IL (1) | IL109281A (ja) |
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| US5617861A (en) * | 1994-02-16 | 1997-04-08 | Huntington Medical Research Institutes | Magnetic resonance spectral analysis of the brain for diagnosis of clinical conditions |
| US5545396A (en) * | 1994-04-08 | 1996-08-13 | The Research Foundation Of State University Of New York | Magnetic resonance imaging using hyperpolarized noble gases |
| US6123919A (en) * | 1994-04-08 | 2000-09-26 | The Trustees Of Princeton University | Magnetic resonance imaging using hyperpolarized noble gases |
| USH1968H1 (en) * | 1995-06-07 | 2001-06-05 | General Electric Company | Hyperpolarized MR imaging using pulse sequence with progressively increasing flip angle |
| US5617860A (en) * | 1995-06-07 | 1997-04-08 | Smithsonian Astrophysical Observatory | Method and system for producing polarized 129 Xe gas |
| US5617859A (en) * | 1995-10-02 | 1997-04-08 | General Electric Company | Apparatus and methods for magnetic resonance (MR) imaging of cavities using fluids polarized at low temperatures |
| US5611340A (en) * | 1995-10-02 | 1997-03-18 | General Electric Company | Apparatus and methods for magnetic resonance (MR) angiography using hydrogen polarized at low temperatures |
| AU2426697A (en) | 1996-03-29 | 1997-10-22 | Lawrence Berkeley National Laboratory | Enhancement of nmr and mri in the presence of hyperpolarized noble gases |
| US8765099B2 (en) * | 1996-04-08 | 2014-07-01 | Koninklijke Philips N.V. | Magnetic resonance imaging hyperpolarization of liquids or solids by light with orbital angular momentum |
| IL119623A0 (en) * | 1996-11-15 | 1997-02-18 | Inta Medics Ltd | Non-invasive real time diagnosis of migraine |
| US6085743A (en) * | 1997-05-30 | 2000-07-11 | The Regent Of The University Of Michigan | Polarized gas delivery system/method |
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| DE19910986C2 (de) * | 1999-03-11 | 2001-06-07 | Aga Ab | Verwendung von Xenon bei der Behandlung von Neurointoxikationen |
| US6385479B1 (en) | 1999-03-31 | 2002-05-07 | Science & Technology Corporation @ Unm | Method for determining activity in the central nervous system |
| US6295834B1 (en) | 1999-06-30 | 2001-10-02 | Medi-Physics, Inc. | NMR polarization monitoring coils, hyperpolarizers with same, and methods for determining the polarization level of accumulated hyperpolarized noble gases during production |
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-
1993
- 1993-04-16 US US08/047,019 patent/US5357959A/en not_active Expired - Fee Related
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|---|
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