JPH0625074B2 - 核磁気共鳴による動物中のガスの検知および映像化のための方法ならびに組成物 - Google Patents
核磁気共鳴による動物中のガスの検知および映像化のための方法ならびに組成物Info
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- JPH0625074B2 JPH0625074B2 JP59040284A JP4028484A JPH0625074B2 JP H0625074 B2 JPH0625074 B2 JP H0625074B2 JP 59040284 A JP59040284 A JP 59040284A JP 4028484 A JP4028484 A JP 4028484A JP H0625074 B2 JPH0625074 B2 JP H0625074B2
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- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
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- G01R33/483—NMR imaging systems with selection of signals or spectra from particular regions of the volume, e.g. in vivo spectroscopy
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Description
【発明の詳細な説明】 核磁気共鳴（以後NMRと呼ぶ）は完全なままの生物学的
系の研究および映像化に関して放射線学における比較的
最近の方法である。Ｘ線および超音波法と同様に、NMR
は身体を検査する手段として用いられる非侵襲的な分析
技術である。しかし、Ｘ線と異なり、NMRは被検者に対
し連続して用いることのできる非イオン化性の非破壊的
方法である。更にNMR映像法はＸ線「CAT」走査により供
給される情報に匹敵しうる解剖学的情報を提供すること
ができる。超音波法と比較して、現在知られているNMR
技術から再構成された投影像または映像の画質は超音波
法によつて観察されるものと対抗するか勝れている。従
つて、これらのどちらかと言えば珍らしい高度に望まし
い特徴により、NMRは生物学および医学団体でこれまで
使用された最も万能的かつ有用な診断の道具の一つとな
りうる可能性を具えている。
系の研究および映像化に関して放射線学における比較的
最近の方法である。Ｘ線および超音波法と同様に、NMR
は身体を検査する手段として用いられる非侵襲的な分析
技術である。しかし、Ｘ線と異なり、NMRは被検者に対
し連続して用いることのできる非イオン化性の非破壊的
方法である。更にNMR映像法はＸ線「CAT」走査により供
給される情報に匹敵しうる解剖学的情報を提供すること
ができる。超音波法と比較して、現在知られているNMR
技術から再構成された投影像または映像の画質は超音波
法によつて観察されるものと対抗するか勝れている。従
つて、これらのどちらかと言えば珍らしい高度に望まし
い特徴により、NMRは生物学および医学団体でこれまで
使用された最も万能的かつ有用な診断の道具の一つとな
りうる可能性を具えている。
基本的には、NMRは磁気モーメントをもつ核に磁場をか
けたとき起こる過程である。もしその後でスペクトルの
ラジオ周波における電磁放線を印加すると、磁化された
核は印加されたそれと類似の周波数をもつ検出できる信
号を発するであろう。
けたとき起こる過程である。もしその後でスペクトルの
ラジオ周波における電磁放線を印加すると、磁化された
核は印加されたそれと類似の周波数をもつ検出できる信
号を発するであろう。
更に詳しく言えば、NMRは奇数個の核子をもつ核がこの
ような核の角運動量から生ずる固有の磁気、あるいはス
ピンをもつという事実に基づいている。棒磁石と似てス
ピンの性質は、このような核の周りに磁気双極子あるい
は磁気モーメントを発生させる。このようにして、二つ
の外部場が対象物に印加されると、強い磁場はこのよう
な核、例えば1/2と称されるスピンをもつ核に対する双
極子を、前記磁場と平行または逆平行いずれかに整列さ
せる。これら二つの配向のうち、平行な配列は核がより
少ないエネルギーを貯めるだけで済むので安定なあるい
は優位な配向である。電磁放射線の正確な振動数または
量子をもつラジオ周波からなる第二の印加された場に関
しては、この場はこのような核をより不安定な配向へ章
動させる、あるいはフリップさせるであろう。優位な平
行配向あるいは安定配向を再び確立しようとして、励起
核は、検出される核に特有の周波数にある吸収された電
磁ラジオ波を発する。
ような核の角運動量から生ずる固有の磁気、あるいはス
ピンをもつという事実に基づいている。棒磁石と似てス
ピンの性質は、このような核の周りに磁気双極子あるい
は磁気モーメントを発生させる。このようにして、二つ
の外部場が対象物に印加されると、強い磁場はこのよう
な核、例えば1/2と称されるスピンをもつ核に対する双
極子を、前記磁場と平行または逆平行いずれかに整列さ
せる。これら二つの配向のうち、平行な配列は核がより
少ないエネルギーを貯めるだけで済むので安定なあるい
は優位な配向である。電磁放射線の正確な振動数または
量子をもつラジオ周波からなる第二の印加された場に関
しては、この場はこのような核をより不安定な配向へ章
動させる、あるいはフリップさせるであろう。優位な平
行配向あるいは安定配向を再び確立しようとして、励起
核は、検出される核に特有の周波数にある吸収された電
磁ラジオ波を発する。
従つて、NMR技術は、少なくとも二つの外部からかけら
れた場にさらされたとき、このような核が受ける過程の
結果として奇数の核子をもつ核から放出されたラジオ周
波信号を検出するものである。もし第三の磁場が勾配の
形でかけられると、同じ磁気回転定数をもつ核は、対象
物内の位置に依存して、異なる周波数、即ちラーマー周
波数で章動するであろう。このように対象物中の類似核
は、次式fo＝（γ）Ho（式中、foはラーマー周波数であ
り、γは磁気回転定数であり、そしてHoはかけられた磁
場である）により示されるように、印加された磁気勾配
に沿つて特定の磁場の強さに応じたそれらのラーマー周
波数に従い、前記対象物中の個々の領域に対し別々に検
出できる。
れた場にさらされたとき、このような核が受ける過程の
結果として奇数の核子をもつ核から放出されたラジオ周
波信号を検出するものである。もし第三の磁場が勾配の
形でかけられると、同じ磁気回転定数をもつ核は、対象
物内の位置に依存して、異なる周波数、即ちラーマー周
波数で章動するであろう。このように対象物中の類似核
は、次式fo＝（γ）Ho（式中、foはラーマー周波数であ
り、γは磁気回転定数であり、そしてHoはかけられた磁
場である）により示されるように、印加された磁気勾配
に沿つて特定の磁場の強さに応じたそれらのラーマー周
波数に従い、前記対象物中の個々の領域に対し別々に検
出できる。
都合の悪いことに、生体におけるNMRの応用の有用性を
制限する幾つかの因子がある。一般に、NMRは磁気モー
メントをもつ核、即ち奇数の核子をもつ核が対象物中に
意味のある量で存在することを要求する低感度の放射線
学的な固有の属性なのである。従って、生体内のすべて
の核が現在のNMR技術により検出できる程十分な量で存
在するわけではない。更に、生体内のすべての核が磁気
モーメント、即ち奇数の核子をもつとは限らない。生体
内に見出される磁気モーメントをもたない比較的ありふ
れた同位体の若干には炭素−１２、酸素−１６、および
硫黄−３２が含まれる。このように、生体における現行
のNMR応用は磁気モーメントをもちそして現在のNMR技術
の低感度を克服するのに十分量で存在する核に限定され
る。
制限する幾つかの因子がある。一般に、NMRは磁気モー
メントをもつ核、即ち奇数の核子をもつ核が対象物中に
意味のある量で存在することを要求する低感度の放射線
学的な固有の属性なのである。従って、生体内のすべて
の核が現在のNMR技術により検出できる程十分な量で存
在するわけではない。更に、生体内のすべての核が磁気
モーメント、即ち奇数の核子をもつとは限らない。生体
内に見出される磁気モーメントをもたない比較的ありふ
れた同位体の若干には炭素−１２、酸素−１６、および
硫黄−３２が含まれる。このように、生体における現行
のNMR応用は磁気モーメントをもちそして現在のNMR技術
の低感度を克服するのに十分量で存在する核に限定され
る。
従来、生体へのNMRの応用は、プロトン共鳴の検出から
導かれる関心領域内の水の分布を映像化することあるい
は検知することに殆ど例外なく関係している。他の核は
低い固有のNMR感度をもつだけでなく、生物学的材料に
あまり豊富には存在しない。しかし、リン−３１といつ
た他の核の使用にも考慮が払われるようになつて来てお
り、このものは生物学的流体中の自然存在量が豊富なこ
とから生体への応用におけるNMRの次の最良の選び抜か
れた元素を代表する。例えば、リン−３１NMRは、単に
生体内の無機リン酸塩共鳴の化学シフトを測定し、標準
滴定曲線からその化学シフトが一致するpHまたはMg++濃
度を決定することにより、細胞内のpHおよびMg++濃度を
間接的に測定するための有用な手段を提供することが見
出されている。NMR．IN．から得られる情報の型：ガジ
アン，デイー．ジー（Gadian，D.G.）：Nuclear Magnet
ic Resonance and Its Applications to Living System
s．初版、オツクスフオード（Oxford）：クラレンドン
プレス（Clarendon Press）、２３〜４２頁（１９８
２年）；ムーン，アーン．ビー．（Moon，R.B.）および
リチヤード，ジエイ．エツチ（Richards，J.H.）：Dete
rmination of Intracellular pH By 31P Magnetic Reso
nance、Ｊ．Biological Chemistry、２１８（２０）：
７２７６〜７２７８（１０月２５日、１９７３年）。更
にまた、ナトリウム−２３を用いて生体用で１４５mMの
ナトリウムを含む媒質で単離潅流した心臓が映像化され
ている。都合の悪いことに、これら核の低い共鳴周波数
のため本来の感度が失なわれるのでこれら核について困
難を生ずる。ムーン，アール．ビー．およびリチヤー
ド，ジエイ．エツチ．：Determination of Intracellul
ar pH By 31P Magnetic Resonance．Ｊ．Biological Ch
emistry．２１８（２０）：７２７６〜７２７８（１０
月２５日、１９７３年）。
導かれる関心領域内の水の分布を映像化することあるい
は検知することに殆ど例外なく関係している。他の核は
低い固有のNMR感度をもつだけでなく、生物学的材料に
あまり豊富には存在しない。しかし、リン−３１といつ
た他の核の使用にも考慮が払われるようになつて来てお
り、このものは生物学的流体中の自然存在量が豊富なこ
とから生体への応用におけるNMRの次の最良の選び抜か
れた元素を代表する。例えば、リン−３１NMRは、単に
生体内の無機リン酸塩共鳴の化学シフトを測定し、標準
滴定曲線からその化学シフトが一致するpHまたはMg++濃
度を決定することにより、細胞内のpHおよびMg++濃度を
間接的に測定するための有用な手段を提供することが見
出されている。NMR．IN．から得られる情報の型：ガジ
アン，デイー．ジー（Gadian，D.G.）：Nuclear Magnet
ic Resonance and Its Applications to Living System
s．初版、オツクスフオード（Oxford）：クラレンドン
プレス（Clarendon Press）、２３〜４２頁（１９８
２年）；ムーン，アーン．ビー．（Moon，R.B.）および
リチヤード，ジエイ．エツチ（Richards，J.H.）：Dete
rmination of Intracellular pH By 31P Magnetic Reso
nance、Ｊ．Biological Chemistry、２１８（２０）：
７２７６〜７２７８（１０月２５日、１９７３年）。更
にまた、ナトリウム−２３を用いて生体用で１４５mMの
ナトリウムを含む媒質で単離潅流した心臓が映像化され
ている。都合の悪いことに、これら核の低い共鳴周波数
のため本来の感度が失なわれるのでこれら核について困
難を生ずる。ムーン，アール．ビー．およびリチヤー
ド，ジエイ．エツチ．：Determination of Intracellul
ar pH By 31P Magnetic Resonance．Ｊ．Biological Ch
emistry．２１８（２０）：７２７６〜７２７８（１０
月２５日、１９７３年）。
NMR映像法に対して他に類がない程よく適しているもう
一つの安定な元素はフッ素であるが、その理由は、その
固有の感度がプロトンのそれと事実上同程度であり、1/
2のスピンをもち比較的複雑でないよく分解されたスペ
クトルを与え、その天然同位体存在比が１００パーセン
トであり、それが大きい化学シフトを与え、そしてその
磁気回転定数がプロトンのそれと類似しているので同じ
装置を使用できるからである。都合の悪いことに、生体
へのフツ素NMRの応用は生物学的材料中にフツ素が実際
上存在しないので事実上行なわれない。しかし、ポジト
ロン エミツター フツ素−１８を用いる核医学法は関
連情報がよく提供されており、例えば骨走査、フルオロ
デオキシグルコースを用いる脳代謝および閉塞部の研究
および心筋血流および代謝を含む。フツ素NMR映像法に
関しては、このような応用への若干の研究がなされてい
る。過フツ化炭化水素血液代用物と共に、血管系の不調
の研究を含む示唆が提出されている、ホランド，ジイ．
エヌ．（Holland，G.N．）等：19F Magnetic Resonance
Imaging.Ｊ．Magnetic Resonance．２８：１３３〜１
３６（１９７７）および液体呼吸後の過フツ化炭化水素
の局在化／動力学を含む示唆も提出された。更にまた、
心筋梗塞のNMR映像化のための薬剤としてフツ素の可能
性を研究する容器内のイヌの研究も実行された。トーマ
ス，エス．アール．（Thomas，S.R．）等：Nuclear Mag
netic Resonance Imaging Techniques has developed M
odestly Within a University Medical Center Environ
ment：What Can the Small System Contribute at this
Point ？ Magnetic Resonance Imaging．１（１）：１
１〜２１（１９８１）。更に動物以外の対象物における
NMR技術が、溶解酸素量を算出するため、ベンゼンまた
はヘキサフルオロベンゼン溶液中の酸素の磁気的感受性
の決定について記述されている。例えば、この方法は１
気圧より高い酸素圧に対し有機溶媒中の酸素含量の遠隔
制御に使用できるかもしれない。デルペツク，ジエイ．
ジエイ．（Delpuech J.J.）、ハンザ，エム．エイ．(Ha
nza, M.A. ）、およびセントリス，ジイ．(Serratrice
G. )：Determination of Oxygen By a Nuclear Magneti
c Resonance Method. J. Magnetic Resonance．３６：
１７３〜１７９（１９７９）。最後に、動物以外の対象
物におけるNMR技術に関して、酸素の溶解度（モル分率
で表わす）は以前に報告されたヘキサフルオロベンゼン
中よりもフルオロアルカン中の方が高いことが証明され
た。ハンザ，エム．エイ．等：Fluorocorbons as Oxyge
n Carriers．II．An NMR Study ofPartially or Totall
y Fluorinated Alkanes and Alkenes .J. Magnetic Res
onance．４２：２２７〜２４１（１９８１）。
一つの安定な元素はフッ素であるが、その理由は、その
固有の感度がプロトンのそれと事実上同程度であり、1/
2のスピンをもち比較的複雑でないよく分解されたスペ
クトルを与え、その天然同位体存在比が１００パーセン
トであり、それが大きい化学シフトを与え、そしてその
磁気回転定数がプロトンのそれと類似しているので同じ
装置を使用できるからである。都合の悪いことに、生体
へのフツ素NMRの応用は生物学的材料中にフツ素が実際
上存在しないので事実上行なわれない。しかし、ポジト
ロン エミツター フツ素−１８を用いる核医学法は関
連情報がよく提供されており、例えば骨走査、フルオロ
デオキシグルコースを用いる脳代謝および閉塞部の研究
および心筋血流および代謝を含む。フツ素NMR映像法に
関しては、このような応用への若干の研究がなされてい
る。過フツ化炭化水素血液代用物と共に、血管系の不調
の研究を含む示唆が提出されている、ホランド，ジイ．
エヌ．（Holland，G.N．）等：19F Magnetic Resonance
Imaging.Ｊ．Magnetic Resonance．２８：１３３〜１
３６（１９７７）および液体呼吸後の過フツ化炭化水素
の局在化／動力学を含む示唆も提出された。更にまた、
心筋梗塞のNMR映像化のための薬剤としてフツ素の可能
性を研究する容器内のイヌの研究も実行された。トーマ
ス，エス．アール．（Thomas，S.R．）等：Nuclear Mag
netic Resonance Imaging Techniques has developed M
odestly Within a University Medical Center Environ
ment：What Can the Small System Contribute at this
Point ？ Magnetic Resonance Imaging．１（１）：１
１〜２１（１９８１）。更に動物以外の対象物における
NMR技術が、溶解酸素量を算出するため、ベンゼンまた
はヘキサフルオロベンゼン溶液中の酸素の磁気的感受性
の決定について記述されている。例えば、この方法は１
気圧より高い酸素圧に対し有機溶媒中の酸素含量の遠隔
制御に使用できるかもしれない。デルペツク，ジエイ．
ジエイ．（Delpuech J.J.）、ハンザ，エム．エイ．(Ha
nza, M.A. ）、およびセントリス，ジイ．(Serratrice
G. )：Determination of Oxygen By a Nuclear Magneti
c Resonance Method. J. Magnetic Resonance．３６：
１７３〜１７９（１９７９）。最後に、動物以外の対象
物におけるNMR技術に関して、酸素の溶解度（モル分率
で表わす）は以前に報告されたヘキサフルオロベンゼン
中よりもフルオロアルカン中の方が高いことが証明され
た。ハンザ，エム．エイ．等：Fluorocorbons as Oxyge
n Carriers．II．An NMR Study ofPartially or Totall
y Fluorinated Alkanes and Alkenes .J. Magnetic Res
onance．４２：２２７〜２４１（１９８１）。
生物学的ガスに関しては、生体内ガスが被検者の生理学
的状態を診断しモニターすることに関して指示体となる
ことがよく知られている。従つて、ガスを正確な、安価
なそして信頼できる方法で測定することが重要である。
従来、被検者において測定された生物学的ガスは実際上
は血液ガス、そして特に酸素および二酸化炭素に限られ
ている。基本的には、血液ガスを測定するために現在利
用されている手順には、電気化学的、非電気化学的、経
皮的および赤外による方法が含まれる。電気化学的方法
は血液ガスを非常に正確に、安価にかつ迅速に測定する
ように設計された分析法である。これに対して、非電気
化学的方法、あるいはバン・スライク（Van Slyke）法
は、非常に遅く、経費がかかりそして面倒である。都合
の悪いことに、これら血液法は両方とも侵襲的であつて
静脈穿刺あるいは血管侵入を必要とする。経皮法に関し
ては、この方法はある期間にわたり被検者の血液ガスを
モニターしうる連続法である。この手順は血液ガスを測
るためクラーク酸素電極プローブの使用を必要とする。
最後に、赤外法、あるいはジヨブシス法は血液中の酸素
の飽和パーセントを測るものである。しかし、この手順
は被検者を赤外線にさらす必要がある。
的状態を診断しモニターすることに関して指示体となる
ことがよく知られている。従つて、ガスを正確な、安価
なそして信頼できる方法で測定することが重要である。
従来、被検者において測定された生物学的ガスは実際上
は血液ガス、そして特に酸素および二酸化炭素に限られ
ている。基本的には、血液ガスを測定するために現在利
用されている手順には、電気化学的、非電気化学的、経
皮的および赤外による方法が含まれる。電気化学的方法
は血液ガスを非常に正確に、安価にかつ迅速に測定する
ように設計された分析法である。これに対して、非電気
化学的方法、あるいはバン・スライク（Van Slyke）法
は、非常に遅く、経費がかかりそして面倒である。都合
の悪いことに、これら血液法は両方とも侵襲的であつて
静脈穿刺あるいは血管侵入を必要とする。経皮法に関し
ては、この方法はある期間にわたり被検者の血液ガスを
モニターしうる連続法である。この手順は血液ガスを測
るためクラーク酸素電極プローブの使用を必要とする。
最後に、赤外法、あるいはジヨブシス法は血液中の酸素
の飽和パーセントを測るものである。しかし、この手順
は被検者を赤外線にさらす必要がある。
生体内ガスの測定に対するNMR技術および各種方法の制
約に向けられた上記の簡単な概観および現在の知識の状
態から、動物におけるガスをより効果的に測定し、同定
しそしてモニターする改良法を提供する必要があること
が明らかである。
約に向けられた上記の簡単な概観および現在の知識の状
態から、動物におけるガスをより効果的に測定し、同定
しそしてモニターする改良法を提供する必要があること
が明らかである。
本発明は核磁気共鳴（NMR）技術を利用して動物の少な
くとも１種のガス、特に溶解ガスを非侵襲的に検知する
新規方法に使用するのに適するＮＭＲ組成物に関する。
本質的には、本新規方法は、少なくとも１種のガスによ
り影響される元素から導かれた化学シフトを観測するこ
とにより、動物の少なくとも１種のガスを間接的に検知
するものである。このようにして、現行ではNMR技術に
対して敏感でない動物のガスを本発明の原理に従い今や
検知することができる。本発明の一つの主な利点は生体
内ガスをNMR技術により非侵襲的に、非破壊的に、正確
に、そして連続的に検知できることである。もう一つの
利点は生物学的酸素または外来麻酔剤のような均一ガス
ならびにガス混合物を検知できることである。
くとも１種のガス、特に溶解ガスを非侵襲的に検知する
新規方法に使用するのに適するＮＭＲ組成物に関する。
本質的には、本新規方法は、少なくとも１種のガスによ
り影響される元素から導かれた化学シフトを観測するこ
とにより、動物の少なくとも１種のガスを間接的に検知
するものである。このようにして、現行ではNMR技術に
対して敏感でない動物のガスを本発明の原理に従い今や
検知することができる。本発明の一つの主な利点は生体
内ガスをNMR技術により非侵襲的に、非破壊的に、正確
に、そして連続的に検知できることである。もう一つの
利点は生物学的酸素または外来麻酔剤のような均一ガス
ならびにガス混合物を検知できることである。
それ故に、本発明の一つの目的は動物の中の少なくとも
１種のガス、特に、溶解ガスをＮＭＲ技術によって間接
的に検知するために動物の中に導入するのに適するＮＭ
Ｒ組成物を提供する。前記ＮＭＲ組成物は、ＮＭＲ技術
によるＮＭＲ検出に適合した元素の充分な量を含有して
いる化合物であり、前記ＮＭＲ組成物が動物の中に導入
されたときに前記元素が溶解ガスによって影響される、
前記化合物；および、前記化合物と混合され前記ＮＭＲ
組成物を形成している水性液体；を含んでおり、それに
よって、前記ＮＭＲ組成物が動物の中に導入され動物が
ＮＭＲ分光計にかけられたときに、影響された前記元素
の核磁気共鳴から誘導されたラジオ周波信号がＮＭＲ技
術によって検出されて溶解ガスの関数であるＮＭＲパラ
メーターを生じることがきる。また、本発明は前記ＮＭ
Ｒ組成物を使用して動物の少なくとも１種のガスを検知
する新規方法を提供するのであつて、少なくとも１種の
ガスを含む動物をNMR分光計にかけて前記ガスにより影
響された動物の元素から導かれるラジオ周波信号を検出
し、その動物とは無関係でかつガスにより影響されない
元素から導かれるもう一つのラジオ周波信号を検出し、
そして検出された信号を比較して少なくとも１種の前記
ガスを検知することからなる。これら検出された信号間
の差、または化学シフトは動物の少なくとも１種のガス
の量および本質に相当する。本新規方法の推進のため、
ガスにより影響された動物の元素から導かれる二つ以上
のラジオ周波信号を検出することにより本発明の範囲ま
たは原理からそれることなく動物のガスを検知できる。
いつたん動物の少なくとも１種のガスにより影響された
元素に対して化学シフトを観測したならば、これら化学
シフトを、動物中の少なくとも１種の前記ガスの量と本
質を決定する手段として、種々な量の既知ガスの存在下
に元素に対して決定され確立された標準NMR化学シフト
と比較する。
１種のガス、特に、溶解ガスをＮＭＲ技術によって間接
的に検知するために動物の中に導入するのに適するＮＭ
Ｒ組成物を提供する。前記ＮＭＲ組成物は、ＮＭＲ技術
によるＮＭＲ検出に適合した元素の充分な量を含有して
いる化合物であり、前記ＮＭＲ組成物が動物の中に導入
されたときに前記元素が溶解ガスによって影響される、
前記化合物；および、前記化合物と混合され前記ＮＭＲ
組成物を形成している水性液体；を含んでおり、それに
よって、前記ＮＭＲ組成物が動物の中に導入され動物が
ＮＭＲ分光計にかけられたときに、影響された前記元素
の核磁気共鳴から誘導されたラジオ周波信号がＮＭＲ技
術によって検出されて溶解ガスの関数であるＮＭＲパラ
メーターを生じることがきる。また、本発明は前記ＮＭ
Ｒ組成物を使用して動物の少なくとも１種のガスを検知
する新規方法を提供するのであつて、少なくとも１種の
ガスを含む動物をNMR分光計にかけて前記ガスにより影
響された動物の元素から導かれるラジオ周波信号を検出
し、その動物とは無関係でかつガスにより影響されない
元素から導かれるもう一つのラジオ周波信号を検出し、
そして検出された信号を比較して少なくとも１種の前記
ガスを検知することからなる。これら検出された信号間
の差、または化学シフトは動物の少なくとも１種のガス
の量および本質に相当する。本新規方法の推進のため、
ガスにより影響された動物の元素から導かれる二つ以上
のラジオ周波信号を検出することにより本発明の範囲ま
たは原理からそれることなく動物のガスを検知できる。
いつたん動物の少なくとも１種のガスにより影響された
元素に対して化学シフトを観測したならば、これら化学
シフトを、動物中の少なくとも１種の前記ガスの量と本
質を決定する手段として、種々な量の既知ガスの存在下
に元素に対して決定され確立された標準NMR化学シフト
と比較する。
本発明によれば、検出される元素はフツ素であるがこれ
に限定はしない。検出される元素がフツ素であるとき、
過フッ化炭化水素化合物あるいは組成物を、動物に検出
できる十分量のフツ素を与える手段として動物中に導入
する。このような過フツ化炭化水素の一例はペルフルオ
ロデカリンである。このような適当な過フツ化炭化水素
化合物を含む水性人工血液組成物も使用できる。
に限定はしない。検出される元素がフツ素であるとき、
過フッ化炭化水素化合物あるいは組成物を、動物に検出
できる十分量のフツ素を与える手段として動物中に導入
する。このような過フツ化炭化水素の一例はペルフルオ
ロデカリンである。このような適当な過フツ化炭化水素
化合物を含む水性人工血液組成物も使用できる。
従つて、本発明は空間的分解能が関心事であるとき、動
物の少なくとも１種のガスの少なくとも１種の投影を再
構成するように観測化学シフトを更に処理することに一
部基づいている。更に、投影は一次元、二次元または三
次元像に再構成できる。このようにして、本発明は生体
内での動物の一次元、二次元または三次元ガスマツプを
つくり出すための非侵襲的、非破壊的方法を提供するも
のである。
物の少なくとも１種のガスの少なくとも１種の投影を再
構成するように観測化学シフトを更に処理することに一
部基づいている。更に、投影は一次元、二次元または三
次元像に再構成できる。このようにして、本発明は生体
内での動物の一次元、二次元または三次元ガスマツプを
つくり出すための非侵襲的、非破壊的方法を提供するも
のである。
本発明の実施例において、本新規方法は生体内で動物の
ガスの生理学的状態を連続的に決定しモニターするため
に利用できる。
ガスの生理学的状態を連続的に決定しモニターするため
に利用できる。
本発明のもう一つの具体例において、その構造中に少な
くとも一つのプロトンを有する過フツ化炭化水素分子を
動物中に導入すると、前記プロトンは動物中の少なくと
も１種のガスにより影響される検出フツ素に対する化学
シフトを決定する手段として、フツ素に対するラジオ周
波標準信号を提供することができる。プロトンに対する
別法として、ジユウテロンを用いてこのような標準点を
与えることもできる。更に、プロトンまたはジユウテロ
ン標準信号は、生物学的流体中または過フツ化炭化水素
乳濁系中いずれかのそれぞれ水またはD2Oから導くこと
ができる。更にまた、標準の信号は、乳濁系の内部層中
に存在する過フツ化炭化水素の要素または部分から誘導
できる。
くとも一つのプロトンを有する過フツ化炭化水素分子を
動物中に導入すると、前記プロトンは動物中の少なくと
も１種のガスにより影響される検出フツ素に対する化学
シフトを決定する手段として、フツ素に対するラジオ周
波標準信号を提供することができる。プロトンに対する
別法として、ジユウテロンを用いてこのような標準点を
与えることもできる。更に、プロトンまたはジユウテロ
ン標準信号は、生物学的流体中または過フツ化炭化水素
乳濁系中いずれかのそれぞれ水またはD2Oから導くこと
ができる。更にまた、標準の信号は、乳濁系の内部層中
に存在する過フツ化炭化水素の要素または部分から誘導
できる。
米国特許第４，３１９，１９０号および第４，３６１，
８０７号明細書は身体の中での化学シフトを映像化する
方法を発表していることが本発明者等により認められ
た。しかし、たとえ化学シフト映像化するこのような方
法が報告されたとしても、このような方法が現在NMR技
術に感じない動物内のガスを間接的に映像化するのに独
特に有効であることは以前に知られたことがなかつた。
更にまた、本発明のこのような発見および他の利点なら
びに本明細書に記載されたそれらの利用の仕方は予想外
のことでありわからなかつたことであると考えられ、そ
してこれらは下記の詳細な記述から一層明らかになるで
あろう。
８０７号明細書は身体の中での化学シフトを映像化する
方法を発表していることが本発明者等により認められ
た。しかし、たとえ化学シフト映像化するこのような方
法が報告されたとしても、このような方法が現在NMR技
術に感じない動物内のガスを間接的に映像化するのに独
特に有効であることは以前に知られたことがなかつた。
更にまた、本発明のこのような発見および他の利点なら
びに本明細書に記載されたそれらの利用の仕方は予想外
のことでありわからなかつたことであると考えられ、そ
してこれらは下記の詳細な記述から一層明らかになるで
あろう。
現在特に適当な具体例において、動物の少なくとも１種
のガス、特に溶解ガスを検知する本発明その組成物を使
用しての新規方法の実施は、前記ガスにより影響された
動物の検出された元素に対するNMRスペクトルおよび前
記ガスより影響されない動物に無関係の検出元素に対す
るNMRスペクトルの検査を用いる。このような検査は、
前記ガスを間接的に検知する手段として少なくとも１種
の前記ガスにより影響された動物に対する少なくとも一
つのラジオ周波信号から導かれた化学シフト、緩和時
間、即ちＴ１またはＴ２、およびスピン−スピン結合か
ら動物のあるガスの決定に備えるものである。しかし、
本発明の原理に従つて検知されるガスはNMR技術に対し
て敏感である必要はない。更にまた、検知されるガスは
常磁性ガスでよい。このように、本発明に係る組成物
は、動物の少なくとも１種の感じないガスを、検出可能
な元素のスペクトル、即ち化学シフトに及ぼすその影響
により間接的に検知することを可能にする。化学シフト
とは、用語解：カオフマン，エル．（Kaufman，
Ｌ．），クルツクス，エル．イー．（CrooksＬ．
Ｅ．），およびマーグリス．エイ．アール．（Marguli
s，A.R.）：Nuclear Magnetic Resonance Imaging in M
edicine，初版，ニユーヨーク−東京：医学書院，２３
３頁（１９８１）に定義されているように、ある核にお
ける磁場に対して電子軌道運動がもつている遮蔽効果を
指す。それ故に、化学シフトはかけられた磁場に正比例
し、スペクトル上に移動したピークとして観測される。
化学シフトは更に外部磁場の強さと検出されつつある選
ばれた元素のところに生じた磁場との間の差として定義
できる。この結果はその元素をとり巻く局所環境により
生ずる。それ故に、本発明の原理により、動物における
ガスの遮蔽の影響はガスを特徴づけるので、化学シフト
は動物中のガスの量と本質に一致するであろうことが理
解される筈である。
のガス、特に溶解ガスを検知する本発明その組成物を使
用しての新規方法の実施は、前記ガスにより影響された
動物の検出された元素に対するNMRスペクトルおよび前
記ガスより影響されない動物に無関係の検出元素に対す
るNMRスペクトルの検査を用いる。このような検査は、
前記ガスを間接的に検知する手段として少なくとも１種
の前記ガスにより影響された動物に対する少なくとも一
つのラジオ周波信号から導かれた化学シフト、緩和時
間、即ちＴ１またはＴ２、およびスピン−スピン結合か
ら動物のあるガスの決定に備えるものである。しかし、
本発明の原理に従つて検知されるガスはNMR技術に対し
て敏感である必要はない。更にまた、検知されるガスは
常磁性ガスでよい。このように、本発明に係る組成物
は、動物の少なくとも１種の感じないガスを、検出可能
な元素のスペクトル、即ち化学シフトに及ぼすその影響
により間接的に検知することを可能にする。化学シフト
とは、用語解：カオフマン，エル．（Kaufman，
Ｌ．），クルツクス，エル．イー．（CrooksＬ．
Ｅ．），およびマーグリス．エイ．アール．（Marguli
s，A.R.）：Nuclear Magnetic Resonance Imaging in M
edicine，初版，ニユーヨーク−東京：医学書院，２３
３頁（１９８１）に定義されているように、ある核にお
ける磁場に対して電子軌道運動がもつている遮蔽効果を
指す。それ故に、化学シフトはかけられた磁場に正比例
し、スペクトル上に移動したピークとして観測される。
化学シフトは更に外部磁場の強さと検出されつつある選
ばれた元素のところに生じた磁場との間の差として定義
できる。この結果はその元素をとり巻く局所環境により
生ずる。それ故に、本発明の原理により、動物における
ガスの遮蔽の影響はガスを特徴づけるので、化学シフト
は動物中のガスの量と本質に一致するであろうことが理
解される筈である。
従つて、本発明の最も広い面は、NMR技術を利用して動
物の少なくとも１種のガスを間接的に検知するために動
物の中に導入するのに適するＮＭＲ組成物およびそれを
使用して動物中のガスを検出する新規改良法を提供する
ことである。更に詳しく言えば、本法は、前記ガスを検
知するために前記動物における少なくとも１種のガスに
より影響された動物の検出された元素に対する化学シフ
ト、緩和時間またはスピン−スピン結合を決定するよう
にNMRスペクトルを得るものである。もう一つの広い具
体例においては、本発明は以前には現行のNMR技術によ
つて検知できなかつたガスを検知することを可能にす
る。更にもう一つの広い具体例においては、本発明は動
物のガスの生理学的状態、反応、または生物学的過程を
測定しモニターする手段として動物における少なくとも
１種のガスを映像化することを可能にする。本発明は動
物に対して非侵襲的、非破壊的そして非イオン化性であ
るという理由で他に類をみない。更に本発明は上記の測
定または結果を得るのに連続して使用できる。
物の少なくとも１種のガスを間接的に検知するために動
物の中に導入するのに適するＮＭＲ組成物およびそれを
使用して動物中のガスを検出する新規改良法を提供する
ことである。更に詳しく言えば、本法は、前記ガスを検
知するために前記動物における少なくとも１種のガスに
より影響された動物の検出された元素に対する化学シフ
ト、緩和時間またはスピン−スピン結合を決定するよう
にNMRスペクトルを得るものである。もう一つの広い具
体例においては、本発明は以前には現行のNMR技術によ
つて検知できなかつたガスを検知することを可能にす
る。更にもう一つの広い具体例においては、本発明は動
物のガスの生理学的状態、反応、または生物学的過程を
測定しモニターする手段として動物における少なくとも
１種のガスを映像化することを可能にする。本発明は動
物に対して非侵襲的、非破壊的そして非イオン化性であ
るという理由で他に類をみない。更に本発明は上記の測
定または結果を得るのに連続して使用できる。
本発明の原理に従つて動物の少なくとも１種のガスを検
知する新規方法は、前記動物をNMR分光計にかけ、ガス
により影響された前記動物の元素の共鳴から導かれた第
一のラジオ周波信号を検出し、前記ガスにより影響され
ない前記動物に無関係の元素から導かれた第二のラジオ
周波信号を検知し、そして前記信号を比較して少なくと
も１種の前記ガスを検知することからなる。更にまた、
ガスを検知する手段として動物の元素から導かれた二つ
以上のラジオ周波信号を検出できる。検出された信号間
の差は検出された元素に対する化学シフト、即ち前記ガ
スの遮蔽の影響と一致する。換言すれば、検出されたラ
ジオ周波信号のスペクトルは、検出された核の励起状態
から安定な状態への緩和に起因する放出された波エネル
ギーの尺度である。それ故に化学シフトは動物における
少なくとも１種のガスの量および本質的に一致するよう
に解釈できる。
知する新規方法は、前記動物をNMR分光計にかけ、ガス
により影響された前記動物の元素の共鳴から導かれた第
一のラジオ周波信号を検出し、前記ガスにより影響され
ない前記動物に無関係の元素から導かれた第二のラジオ
周波信号を検知し、そして前記信号を比較して少なくと
も１種の前記ガスを検知することからなる。更にまた、
ガスを検知する手段として動物の元素から導かれた二つ
以上のラジオ周波信号を検出できる。検出された信号間
の差は検出された元素に対する化学シフト、即ち前記ガ
スの遮蔽の影響と一致する。換言すれば、検出されたラ
ジオ周波信号のスペクトルは、検出された核の励起状態
から安定な状態への緩和に起因する放出された波エネル
ギーの尺度である。それ故に化学シフトは動物における
少なくとも１種のガスの量および本質的に一致するよう
に解釈できる。
ガス存在下でこのような核により放出されたこのような
ラジオ波に対しては同じガスの欠如の場合と対照させた
とき異なるスペクトルが得られる。このようにして、異
なるスペクトルは検出可能な核のスペクトルに影響を与
えるガスの検知または測定の手段を与える。化学シフト
の測定は前記ガスの量と本質を代表するパラメーターを
与える。例えば、測定された化学シフトを、ガスの量と
本質を決定するための手段として動物に無関係なガスの
変動する量により影響された元素に対して決定され確立
された標準の化学シフトと比較する。しかし、動物に無
関係な元素に対して検出された信号は、なるべくは、動
物における環境と類似した、しかしガスの影響のない環
境にあるのがよいことは指摘しなければならない。言う
までもなく、標準の化学シフトは既知量の同定されたガ
スにより影響された元素に対して決定し確立される。
ラジオ波に対しては同じガスの欠如の場合と対照させた
とき異なるスペクトルが得られる。このようにして、異
なるスペクトルは検出可能な核のスペクトルに影響を与
えるガスの検知または測定の手段を与える。化学シフト
の測定は前記ガスの量と本質を代表するパラメーターを
与える。例えば、測定された化学シフトを、ガスの量と
本質を決定するための手段として動物に無関係なガスの
変動する量により影響された元素に対して決定され確立
された標準の化学シフトと比較する。しかし、動物に無
関係な元素に対して検出された信号は、なるべくは、動
物における環境と類似した、しかしガスの影響のない環
境にあるのがよいことは指摘しなければならない。言う
までもなく、標準の化学シフトは既知量の同定されたガ
スにより影響された元素に対して決定し確立される。
更に、検出された元素のラジオ周波信号から導かれる緩
和時間およびスピン−スピン結合といつた追加パラメー
ターからもあるガスを検知できる。緩和時間はＴ１また
はＴ２からなるが、ここでＴ１（スピン−格子緩和時
間）は励起された核が再び安定性を確立するのに要する
時間を構成し、またＴ２（スピン−スピン緩和時間）は
励起核に対する時間の均一性が失なわれる尺度である。
勿論、生体内で動物のガスマツプは、例えばＴ１から反
転回復あるいはＴ２からスピン−エコーから導かれるＴ
１またはＴ２いずれかから一次元、二次元、または三次
元の像として得られる。スピン−スピン結合は、ガスに
相当する磁化された周囲をとり巻く核の結果として検出
された信号における摂動に一致する。このようなパラメ
ーターも動物中のガスを検知し映像化するのに使用でき
る。
和時間およびスピン−スピン結合といつた追加パラメー
ターからもあるガスを検知できる。緩和時間はＴ１また
はＴ２からなるが、ここでＴ１（スピン−格子緩和時
間）は励起された核が再び安定性を確立するのに要する
時間を構成し、またＴ２（スピン−スピン緩和時間）は
励起核に対する時間の均一性が失なわれる尺度である。
勿論、生体内で動物のガスマツプは、例えばＴ１から反
転回復あるいはＴ２からスピン−エコーから導かれるＴ
１またはＴ２いずれかから一次元、二次元、または三次
元の像として得られる。スピン−スピン結合は、ガスに
相当する磁化された周囲をとり巻く核の結果として検出
された信号における摂動に一致する。このようなパラメ
ーターも動物中のガスを検知し映像化するのに使用でき
る。
本発明のもう一つの面においては、二つの検出された信
号が同一かあるいは異なる元素から、なるべくは同じ元
素から導かれる。これは、異なる元素から信号が検出さ
れる場合、その方法が動物におけるガス検出に余り効果
的ではないということではない。それよりもむしろ、異
なる元素を検出するときは実際上その差を目盛定めする
ために更に工程が要求されるであろう。
号が同一かあるいは異なる元素から、なるべくは同じ元
素から導かれる。これは、異なる元素から信号が検出さ
れる場合、その方法が動物におけるガス検出に余り効果
的ではないということではない。それよりもむしろ、異
なる元素を検出するときは実際上その差を目盛定めする
ために更に工程が要求されるであろう。
本発明によるもう一つの面において、少なくとも１種の
ガスを間接的に検知する手段として、動物中で検出する
のに現在最も適した元素はフツ素である。背景において
述べたように、フツ素はNMR技術に対し他に類をみない
程適しているが、それはフツ素がスピン1/2を有し、比
較的単純なそしてよく分解された狭いスペクトル線を与
え、天然同位体存在比１００パーセント、大きい化学シ
フト、プロトンと類似した磁気回転定数をもち（従つ
て、同じ装置を使用できる）、そして天然の生物学的存
在量が比較的低いからである。本発明のこれらの教示に
ついて行くためには、NMR技術によりフツ素を検出でき
る程十分な量のフツ素を含む化合物を動物中に導入しな
ければならない。導入とは、吸入、注射、経口導入ある
いは他の適当な手段による化合物の投与を指す。更に、
このようなフツ素化合物は、動物と化学的に融和し、動
物に適当に導入できる組成物を形成できるように物理的
に融和しなければならず、そして化学シフトを正確に決
定できるように、はつきりした容易に見分けられるNMR
信号を与えなければならない。過フツ化炭化水素および
その誘導体が、本発明の原理に従つた応用に理想的にか
なうことが判つた。このような化合物は大量のガス、例
えば酸素、二酸化炭素、窒素などを溶解し、そしてこれ
らを化学的にかつ物理的に融和しうるように処方できる
ことがよく知られている。更にまた、これらのガスに対
する高い親和性のため、これら化合物についてガスによ
る遮蔽効果を容易に観測できる。更にまた、これら化合
物はそれらの周囲をとりまく環境と比較的融和せず、従
つて、信頼できる程にガスの影響に対応した化学シフト
を与えるであろう。これら化合物にとつてのもう一つの
利点は、これらが動物における少なくとも１種のガスの
遮蔽の影響による化学シフトを容易に決定できる明瞭な
容易に見分けられる信号を与えるに違いないことであ
る。本発明の教示に従い使用できる特に適当な過フツ化
炭化水素またはその誘導体は、ペルフルオロ環状炭化水
素あるいは人工血液に使われるもののようなこれらの乳
濁液である。それにも拘らず、本発明者の米国特許第3,
911,138号および第4,105,798号明細書に定義された疎RE
S性を示すどの過フツ化炭化水素あるいはそ誘導体も本
発明に使用できる。このようなフツ素化化合物はモノま
たはポリフルオロ化合物、例えばモノフルオロアセチル
サリチル酸でよい。更に、このようなフツ素化化合物は
鉄のような金属を含めて他の原子で置換してもよいしあ
るいはその構造中に他の原子を加えることができる。更
にまた、他のこのようなフツ素化化合物には下記のもの
が含まれる：ペルフルオロ（メチルシクロヘキサン）、
ペルフルオロ−１−メチルデカリン〔これはまたペルフ
ルオロ（デカヒドロ−ａ−メチルナフタレン）としても
知られる〕、ペルフルオロ（１，３−ジメチルシクロヘ
キサン）、ペルフルオロ（デカヒドロナフタレン）、お
よびペルフルオロ（デカヒドロジメチルナフタレン）、
またはその混合物、過フツ素化ビシクロノナン、過フツ
素化ビシクロオクタン、過フツ素化アダマンタン炭化水
素、ペルフルオロメチルアダマンタンおよびペルフルオ
ロジメチルビシクロ〔３．３．１〕ノナン、ペルフルオ
ロジメチルアダマンタン、およびペルフルオロトリメチ
ルビシクロ〔３．３．１〕ノナン、ペルフルオロテトラ
ヒドロジシクロペンタジエン、過フツ素化ビシクロノナ
ン、過フツ素化ビシクロオクタン、過フツ素化アダマン
タン炭化水素、ペルフルオロメチルアダマンタンおよび
ペルフルオロジメチルビシクロ〔３．３．１〕ノナン、
ペルフルオロジメチルアダマンタンおよびペルフルオロ
トリメチルビシクロ〔３．３．１〕ノナン、およびペル
フルオロテトラヒドロジシクロペンタジエンおよびペル
フルオロビシクロ〔５．３．１〕デカン、およびペルフ
ルオロトリブチルアミン（FC４７）、ペルフルオロデカ
リン（PP５）、ペルフルオロテトラヒドロフラン（FC８
０）、ペルフルオロエーテル（ＰＩＤ）〔(CF3)2CFOCF2
(CF2)2CF2OCF(CF3)2〕、ペルフルオロエーテル（ＰII
Ｄ） 〔(CF3)2CFOCF2(CF2)6CF2OCF(CF3)2〕、ペルフルオロポ
リマー（Ｅ３） ペルフルオロポリマー（Ｅ４）〔(CF3CHF(OCF2CF)3OCF2
CF2CF3〕、ペルフルオロエーテルポリマー（フオムブリ
ンＹ／０１）、ペラフルオロドデカン、ペルフルオロビ
シクロ〔４．３．０〕ノナン、ペルフルオロトリメチル
シクロヘキサン、ペルフルオロイソプロピルシクロヘキ
サン、ペルフルオロエンドテトラヒドロジシクロペンタ
ジエン、ペルフルオロビシクロ〔５．３．０〕デカン、
ペルフルオロテトラメチルシクロヘキサン、ペルフルオ
ロ−１−メチル−４−イソプロピルシクロヘキサン、ペ
ルフルオロ−ｎ−ブチルシクロヘキサン、ペルフルオロ
ジメチルビシクロ〔３．３．１〕ノナン、ペルフルオロ
−１−メチルアダマンタン、ペルフルオロ−１−メチル
−４−ｔ−ブチルシクロヘキサン、ペルフルオロデカヒ
ドロアセナフチレン、ペルフルオロトリメチルビシクロ
〔３．３．１〕ノナン、ペルフルオロ−ｎ−ウンデカ
ン、ペルフルオロテトラデカヒドロフエナントレン、ペ
ルフルオロ−１，３，５，７−テトラメチルアダマンタ
ン、ペルフルオロドデカドロフルオレン、ペルフルオロ
−１，３−ジメチルアダマンタン、ペルフルオロ−ｎ−
オクチルシクロヘキサン、ペルフルオロ−７−メチルビ
シクロ〔４．３．０〕ノナン、ペルフルオロ−ｐ−ジイ
ソプロピルシクロヘキサン、およびペルフルオロ−ｍ−
ジイソプロピルシクロヘキサン、およびペルフルオロ環
状炭化水素、例えばペルフルオロ（メチルシクロヘキサ
ン）、ペルフルオロ（１，３−ジメチルシクロヘキサ
ン）、ペルフルオロ（デカヒドロナフタレン）、ペルフ
ルオロ（デカヒドロ−１−メチルナフタレン）およびペ
ルフルオロ（デカヒドロジメチルナフタレン）、または
その混合物、過フツ素化ビシクロノナン、過フツ素化ビ
シクロオクタン、過フツ素化アダマンタン炭化水素、ペ
ルフルオロメチルアダマンタンおよびペルフルオロジメ
チルビシクロ〔３．３．１〕ノナン、ペルフルオロジメ
チルアダマンタンおよびペルフルオロトリメチルビシク
ロ〔３．３．１〕ノナン、ペルフルオロテトラヒドロジ
シクロペンタジエンおよびペルフルオロビシクロ〔５．
３．０〕デカン、ペルフルオロテトラヒドロジシクロペ
ンタジエン、過フツ素化ビシクロノナン、過フツ素化ビ
シクロオクタン、過フツ素化アダマンタン炭化水素、ペ
ルフルオロメチルアダマンタンおよびペルフルオロトリ
メチルビシクロ〔３．３．１〕ノナン、およびペルフル
オロテトラヒドロジシクロペンタジエンおよびペルフル
オロビシクロ〔５．３．０〕デカン。
ガスを間接的に検知する手段として、動物中で検出する
のに現在最も適した元素はフツ素である。背景において
述べたように、フツ素はNMR技術に対し他に類をみない
程適しているが、それはフツ素がスピン1/2を有し、比
較的単純なそしてよく分解された狭いスペクトル線を与
え、天然同位体存在比１００パーセント、大きい化学シ
フト、プロトンと類似した磁気回転定数をもち（従つ
て、同じ装置を使用できる）、そして天然の生物学的存
在量が比較的低いからである。本発明のこれらの教示に
ついて行くためには、NMR技術によりフツ素を検出でき
る程十分な量のフツ素を含む化合物を動物中に導入しな
ければならない。導入とは、吸入、注射、経口導入ある
いは他の適当な手段による化合物の投与を指す。更に、
このようなフツ素化合物は、動物と化学的に融和し、動
物に適当に導入できる組成物を形成できるように物理的
に融和しなければならず、そして化学シフトを正確に決
定できるように、はつきりした容易に見分けられるNMR
信号を与えなければならない。過フツ化炭化水素および
その誘導体が、本発明の原理に従つた応用に理想的にか
なうことが判つた。このような化合物は大量のガス、例
えば酸素、二酸化炭素、窒素などを溶解し、そしてこれ
らを化学的にかつ物理的に融和しうるように処方できる
ことがよく知られている。更にまた、これらのガスに対
する高い親和性のため、これら化合物についてガスによ
る遮蔽効果を容易に観測できる。更にまた、これら化合
物はそれらの周囲をとりまく環境と比較的融和せず、従
つて、信頼できる程にガスの影響に対応した化学シフト
を与えるであろう。これら化合物にとつてのもう一つの
利点は、これらが動物における少なくとも１種のガスの
遮蔽の影響による化学シフトを容易に決定できる明瞭な
容易に見分けられる信号を与えるに違いないことであ
る。本発明の教示に従い使用できる特に適当な過フツ化
炭化水素またはその誘導体は、ペルフルオロ環状炭化水
素あるいは人工血液に使われるもののようなこれらの乳
濁液である。それにも拘らず、本発明者の米国特許第3,
911,138号および第4,105,798号明細書に定義された疎RE
S性を示すどの過フツ化炭化水素あるいはそ誘導体も本
発明に使用できる。このようなフツ素化化合物はモノま
たはポリフルオロ化合物、例えばモノフルオロアセチル
サリチル酸でよい。更に、このようなフツ素化化合物は
鉄のような金属を含めて他の原子で置換してもよいしあ
るいはその構造中に他の原子を加えることができる。更
にまた、他のこのようなフツ素化化合物には下記のもの
が含まれる：ペルフルオロ（メチルシクロヘキサン）、
ペルフルオロ−１−メチルデカリン〔これはまたペルフ
ルオロ（デカヒドロ−ａ−メチルナフタレン）としても
知られる〕、ペルフルオロ（１，３−ジメチルシクロヘ
キサン）、ペルフルオロ（デカヒドロナフタレン）、お
よびペルフルオロ（デカヒドロジメチルナフタレン）、
またはその混合物、過フツ素化ビシクロノナン、過フツ
素化ビシクロオクタン、過フツ素化アダマンタン炭化水
素、ペルフルオロメチルアダマンタンおよびペルフルオ
ロジメチルビシクロ〔３．３．１〕ノナン、ペルフルオ
ロジメチルアダマンタン、およびペルフルオロトリメチ
ルビシクロ〔３．３．１〕ノナン、ペルフルオロテトラ
ヒドロジシクロペンタジエン、過フツ素化ビシクロノナ
ン、過フツ素化ビシクロオクタン、過フツ素化アダマン
タン炭化水素、ペルフルオロメチルアダマンタンおよび
ペルフルオロジメチルビシクロ〔３．３．１〕ノナン、
ペルフルオロジメチルアダマンタンおよびペルフルオロ
トリメチルビシクロ〔３．３．１〕ノナン、およびペル
フルオロテトラヒドロジシクロペンタジエンおよびペル
フルオロビシクロ〔５．３．１〕デカン、およびペルフ
ルオロトリブチルアミン（FC４７）、ペルフルオロデカ
リン（PP５）、ペルフルオロテトラヒドロフラン（FC８
０）、ペルフルオロエーテル（ＰＩＤ）〔(CF3)2CFOCF2
(CF2)2CF2OCF(CF3)2〕、ペルフルオロエーテル（ＰII
Ｄ） 〔(CF3)2CFOCF2(CF2)6CF2OCF(CF3)2〕、ペルフルオロポ
リマー（Ｅ３） ペルフルオロポリマー（Ｅ４）〔(CF3CHF(OCF2CF)3OCF2
CF2CF3〕、ペルフルオロエーテルポリマー（フオムブリ
ンＹ／０１）、ペラフルオロドデカン、ペルフルオロビ
シクロ〔４．３．０〕ノナン、ペルフルオロトリメチル
シクロヘキサン、ペルフルオロイソプロピルシクロヘキ
サン、ペルフルオロエンドテトラヒドロジシクロペンタ
ジエン、ペルフルオロビシクロ〔５．３．０〕デカン、
ペルフルオロテトラメチルシクロヘキサン、ペルフルオ
ロ−１−メチル−４−イソプロピルシクロヘキサン、ペ
ルフルオロ−ｎ−ブチルシクロヘキサン、ペルフルオロ
ジメチルビシクロ〔３．３．１〕ノナン、ペルフルオロ
−１−メチルアダマンタン、ペルフルオロ−１−メチル
−４−ｔ−ブチルシクロヘキサン、ペルフルオロデカヒ
ドロアセナフチレン、ペルフルオロトリメチルビシクロ
〔３．３．１〕ノナン、ペルフルオロ−ｎ−ウンデカ
ン、ペルフルオロテトラデカヒドロフエナントレン、ペ
ルフルオロ−１，３，５，７−テトラメチルアダマンタ
ン、ペルフルオロドデカドロフルオレン、ペルフルオロ
−１，３−ジメチルアダマンタン、ペルフルオロ−ｎ−
オクチルシクロヘキサン、ペルフルオロ−７−メチルビ
シクロ〔４．３．０〕ノナン、ペルフルオロ−ｐ−ジイ
ソプロピルシクロヘキサン、およびペルフルオロ−ｍ−
ジイソプロピルシクロヘキサン、およびペルフルオロ環
状炭化水素、例えばペルフルオロ（メチルシクロヘキサ
ン）、ペルフルオロ（１，３−ジメチルシクロヘキサ
ン）、ペルフルオロ（デカヒドロナフタレン）、ペルフ
ルオロ（デカヒドロ−１−メチルナフタレン）およびペ
ルフルオロ（デカヒドロジメチルナフタレン）、または
その混合物、過フツ素化ビシクロノナン、過フツ素化ビ
シクロオクタン、過フツ素化アダマンタン炭化水素、ペ
ルフルオロメチルアダマンタンおよびペルフルオロジメ
チルビシクロ〔３．３．１〕ノナン、ペルフルオロジメ
チルアダマンタンおよびペルフルオロトリメチルビシク
ロ〔３．３．１〕ノナン、ペルフルオロテトラヒドロジ
シクロペンタジエンおよびペルフルオロビシクロ〔５．
３．０〕デカン、ペルフルオロテトラヒドロジシクロペ
ンタジエン、過フツ素化ビシクロノナン、過フツ素化ビ
シクロオクタン、過フツ素化アダマンタン炭化水素、ペ
ルフルオロメチルアダマンタンおよびペルフルオロトリ
メチルビシクロ〔３．３．１〕ノナン、およびペルフル
オロテトラヒドロジシクロペンタジエンおよびペルフル
オロビシクロ〔５．３．０〕デカン。
本記述および現在特に適当な具体例によれば、動物にお
ける少なくとも１種のガスを検出するためにフツ素以外
の元素を選び得ることが明らかとなるであろう。例え
ば、現在のNMR技術に対する感度および妥当性の必要条
件に基づくと、これら特性を有する他の元素、詳しく
は、炭素−１３、塩素−３５、塩素−３７、重水素、マ
グネシウム−２５、窒素−１４、窒素−１５、酸素−１
７、リン−３１、白金−１９５、カリウム−３９、プロ
トン、ケイ素−２９、およびナトリウム−２３、キセノ
ン−１２９および他の同様な元素を使用できる。
ける少なくとも１種のガスを検出するためにフツ素以外
の元素を選び得ることが明らかとなるであろう。例え
ば、現在のNMR技術に対する感度および妥当性の必要条
件に基づくと、これら特性を有する他の元素、詳しく
は、炭素−１３、塩素−３５、塩素−３７、重水素、マ
グネシウム−２５、窒素−１４、窒素−１５、酸素−１
７、リン−３１、白金−１９５、カリウム−３９、プロ
トン、ケイ素−２９、およびナトリウム−２３、キセノ
ン−１２９および他の同様な元素を使用できる。
本発明のもう一つの面においては、単一ガスまたはガス
混合物を動物で検知できる。本発明により検知できるガ
スには生物学的および外来のガスが含まれる。生物学的
ガスは血液および組織ガス、例えば酸素、二酸化炭素、
窒素、ヘリウム、亜酸化窒素および水素、そしてなるべ
くは酸素、二酸化炭素および窒素、更に一層好ましくは
その常磁性のために酸素を包含する。外来のガスは麻酔
ガスまたは他の医薬品ガスのようなガス、あるいは吸入
または導入されるかもしれない他のガスを含む。更に、
検知されるガスまたはガス類は均質のこともあれば、ガ
ス類の内部あるいは相互混合物のこともある。従つて、
本発明は均質ガスの、あるいは数種類のガスの内部また
は相互混合物の、あるいは内部または相互混合物の少な
くとも１種のガスの量および本質を決定するために使用
できる。
混合物を動物で検知できる。本発明により検知できるガ
スには生物学的および外来のガスが含まれる。生物学的
ガスは血液および組織ガス、例えば酸素、二酸化炭素、
窒素、ヘリウム、亜酸化窒素および水素、そしてなるべ
くは酸素、二酸化炭素および窒素、更に一層好ましくは
その常磁性のために酸素を包含する。外来のガスは麻酔
ガスまたは他の医薬品ガスのようなガス、あるいは吸入
または導入されるかもしれない他のガスを含む。更に、
検知されるガスまたはガス類は均質のこともあれば、ガ
ス類の内部あるいは相互混合物のこともある。従つて、
本発明は均質ガスの、あるいは数種類のガスの内部また
は相互混合物の、あるいは内部または相互混合物の少な
くとも１種のガスの量および本質を決定するために使用
できる。
本発明のもう一つの面においては、NMR技術の有利な非
侵襲的、非イオン化性および非破壊的性質のため、本発
明の組成物を使用しての新規方法は連続してかつ生体内
で使用できる。更に、方法で使用しようとする磁場は、
鉄芯、抵抗性空気芯、および超伝導空気芯磁石設計によ
りつくり出すことができる。本発明の原理による信号の
検出には低分解能および高分解能NMRを使用できる。し
かし、可能な場合にはいつも元素の検出に高分解能NMR
が適する。検査時に、スペクトルの重畳あるいは重なり
は本発明の教示によれば望ましくなく、そして、例えば
フツ素を検出しているときには通常観察されない。更に
また、本発明は動物におけるガスの生理学的状態を測定
し、モニターするのに使用できる。このような応用の基
本的利点は、医学および生物学の団体に、動物の診断を
目的とする信頼できる分析の道具を提供することである
本発明のもう一つの有利な具体例は、それが動物におけ
る少なくとも１種のガスの分布に相当する動物の少なく
とも一つの領域においてガスにより影響された元素に対
する信号を検出するために用いられることである。この
ように、動物の種々な領域における前記ガスの療法上の
あるいは補助的な療法上の濃度を決定できる。
侵襲的、非イオン化性および非破壊的性質のため、本発
明の組成物を使用しての新規方法は連続してかつ生体内
で使用できる。更に、方法で使用しようとする磁場は、
鉄芯、抵抗性空気芯、および超伝導空気芯磁石設計によ
りつくり出すことができる。本発明の原理による信号の
検出には低分解能および高分解能NMRを使用できる。し
かし、可能な場合にはいつも元素の検出に高分解能NMR
が適する。検査時に、スペクトルの重畳あるいは重なり
は本発明の教示によれば望ましくなく、そして、例えば
フツ素を検出しているときには通常観察されない。更に
また、本発明は動物におけるガスの生理学的状態を測定
し、モニターするのに使用できる。このような応用の基
本的利点は、医学および生物学の団体に、動物の診断を
目的とする信頼できる分析の道具を提供することである
本発明のもう一つの有利な具体例は、それが動物におけ
る少なくとも１種のガスの分布に相当する動物の少なく
とも一つの領域においてガスにより影響された元素に対
する信号を検出するために用いられることである。この
ように、動物の種々な領域における前記ガスの療法上の
あるいは補助的な療法上の濃度を決定できる。
本発明のもう一つの面においては、検知されたガスを、
動物における一つ以上の領域において少なくとも１種の
ガスにより影響される検出された元素から導かれる化学
シフト、緩和時間、例えば反転回復Ｔ１またはスピン−
エコーＴ２、あるいはスピン−スピン結合から再構成さ
れた一次元、二次元、または三次元投影に独特かつ有利
に映像化できる。この目的は本発明の幾つかの原理に従
い、少なくとも１種のガスにより影響された動物におけ
る検出された元素を空間的に定義することにより達成さ
れる。例えば、動物において検出された信号は物中の少
なくとも一つの領域、あるいは少なくとも一つの領域に
沿つた多数の個々の部分に対するものかもしれない。更
に、その領域はストリップを構成するかもしれず、そし
て信号は各々が物中の少なくとも一つのストリップに沿
つた多数の個々の部分に対して検出されうる。更にま
た、その領域は動物中の少なくとも一つの実質的に平面
状のスライスあるいは一連の平行した平面状スライスを
表わしうる。もし少なくとも一つのスライス内で空間的
分布をむならば、信号は少なくとも一つのストリップに
対して、あるいはスライスに垂直な多数のストリツプに
対して検出される。動物におけるガスにより影響された
元素の空間的分布を更に明確にするために、信号を各々
がストリップの少なくとも一つそしてスライスの少なく
とも一つに沿つた少なくとも一つの部分に対して検出で
きる。尚また、領域は前記動物において関心ある少なく
とも一つの区域に母組織を構成することもできる。空間
の分解能を定義する方法はよく知られており、一つ以上
の磁場勾配を用いて同様な元素が位置する区域を区別す
る。ガスにより影響された元素の空間分布を得るための
教示のいずれかを、それらが主旨から離れない限り本発
明の原理によつて使用できる。空間分布を得る例は、例
えば米国特許第４，２９７．６３７号第４，３１８，０
４３号、および第４，３６１，８０７号明細書に発表さ
れている。いつたんガスにより影響される元素の空間分
布が観測されたならば、その元素の化学シフト、緩和時
間、またはスピン−スピン結合からNMR投影を再構成で
きる。このような方法はズーゲマトグラフイー、NMRト
モグラフイー、表面コイル技術、および化学顕微鏡を含
み、これはホール，エル．デイー．（Hall，L.D.）およ
びスークマン，エス．（Sukuman，S.）：Chemical Micr
oscopy using a High−Resolution NMR Spectrometer．
A Combination of Tomography／Spectroscopy Using Ei
ther 1Hov 13C.５０：１６１〜１６４（１９８２）に発
表されている。このような方法のうち、ラウテルブール
（Lauterbur）等：Zeugmatographic High Resolution N
uclear Magnetic Resonance Spectroscopy Images of C
hemical Inhomogeneity within Macroscropic Objects.
Ｊ．American Chemical Society.９７（２３）：６８６
６〜６８６８．１１月１２日、１９７５年、ブラウン
（Brown）、米国特許第４，３１９，１９０号明細書お
よびバール（Burl）等、米国特許第4,361,807号明細書
中に記載の方法が化学シフト再構成からの映像化に関し
て特によく、ラウテルブールおよびブラウンにより教示
され方法が一層よい。しかし、本発明により教示された
方法と両立しうるどの映像化技術も、例えば投影からの
映像化、FONAR、センシテイブ・ポイント映像像法、フ
ーリエ映像法、および選択照射による映像法も使用でき
る。既に述べたように、動物におけるガスは、このよう
な適用可能な技術により、動物内のガスにより影響され
た検出元素から観察された緩和時間、例えばＴ１に対し
ては反転回復、あるいはＴ２に対してはスピン−エコ
ー、およびスピン−スピン結合から更に映像化できる。
動物における一つ以上の領域において少なくとも１種の
ガスにより影響される検出された元素から導かれる化学
シフト、緩和時間、例えば反転回復Ｔ１またはスピン−
エコーＴ２、あるいはスピン−スピン結合から再構成さ
れた一次元、二次元、または三次元投影に独特かつ有利
に映像化できる。この目的は本発明の幾つかの原理に従
い、少なくとも１種のガスにより影響された動物におけ
る検出された元素を空間的に定義することにより達成さ
れる。例えば、動物において検出された信号は物中の少
なくとも一つの領域、あるいは少なくとも一つの領域に
沿つた多数の個々の部分に対するものかもしれない。更
に、その領域はストリップを構成するかもしれず、そし
て信号は各々が物中の少なくとも一つのストリップに沿
つた多数の個々の部分に対して検出されうる。更にま
た、その領域は動物中の少なくとも一つの実質的に平面
状のスライスあるいは一連の平行した平面状スライスを
表わしうる。もし少なくとも一つのスライス内で空間的
分布をむならば、信号は少なくとも一つのストリップに
対して、あるいはスライスに垂直な多数のストリツプに
対して検出される。動物におけるガスにより影響された
元素の空間的分布を更に明確にするために、信号を各々
がストリップの少なくとも一つそしてスライスの少なく
とも一つに沿つた少なくとも一つの部分に対して検出で
きる。尚また、領域は前記動物において関心ある少なく
とも一つの区域に母組織を構成することもできる。空間
の分解能を定義する方法はよく知られており、一つ以上
の磁場勾配を用いて同様な元素が位置する区域を区別す
る。ガスにより影響された元素の空間分布を得るための
教示のいずれかを、それらが主旨から離れない限り本発
明の原理によつて使用できる。空間分布を得る例は、例
えば米国特許第４，２９７．６３７号第４，３１８，０
４３号、および第４，３６１，８０７号明細書に発表さ
れている。いつたんガスにより影響される元素の空間分
布が観測されたならば、その元素の化学シフト、緩和時
間、またはスピン−スピン結合からNMR投影を再構成で
きる。このような方法はズーゲマトグラフイー、NMRト
モグラフイー、表面コイル技術、および化学顕微鏡を含
み、これはホール，エル．デイー．（Hall，L.D.）およ
びスークマン，エス．（Sukuman，S.）：Chemical Micr
oscopy using a High−Resolution NMR Spectrometer．
A Combination of Tomography／Spectroscopy Using Ei
ther 1Hov 13C.５０：１６１〜１６４（１９８２）に発
表されている。このような方法のうち、ラウテルブール
（Lauterbur）等：Zeugmatographic High Resolution N
uclear Magnetic Resonance Spectroscopy Images of C
hemical Inhomogeneity within Macroscropic Objects.
Ｊ．American Chemical Society.９７（２３）：６８６
６〜６８６８．１１月１２日、１９７５年、ブラウン
（Brown）、米国特許第４，３１９，１９０号明細書お
よびバール（Burl）等、米国特許第4,361,807号明細書
中に記載の方法が化学シフト再構成からの映像化に関し
て特によく、ラウテルブールおよびブラウンにより教示
され方法が一層よい。しかし、本発明により教示された
方法と両立しうるどの映像化技術も、例えば投影からの
映像化、FONAR、センシテイブ・ポイント映像像法、フ
ーリエ映像法、および選択照射による映像法も使用でき
る。既に述べたように、動物におけるガスは、このよう
な適用可能な技術により、動物内のガスにより影響され
た検出元素から観察された緩和時間、例えばＴ１に対し
ては反転回復、あるいはＴ２に対してはスピン−エコ
ー、およびスピン−スピン結合から更に映像化できる。
本発明のもう一つの面においては、動物におけるガスに
より影響された元素に対する化学シフトを決定するラジ
オ周波標準信号を少なくとも１個のジユウテロンまたは
プロトンから確立できる。ジユウテロンは過フツ素化炭
化水素乳濁系中へ添加されたD2Oから誘導することがで
き、あるいは過フツ化炭化水素またはその誘導体上に置
換することもできる。プロトンは生物学的流体内の、あ
るいは過フツ化炭化水素水溶液中のH2Oから誘導するこ
とができ、あるいは過フツ化炭化水素またはその誘導体
上に置換することもできる。更にまた、ラジオ周波標準
信号は、乳濁液部分の内部相中に戦略的に位置した過フ
ツ化炭化水素またはその誘導体の元素または部分から確
立することができる。この技術に対する独特な利点はこ
のような元素または部分が周囲をとり巻く環境により殆
ど影響を受けず、化学シフトを決定するための均一な周
波数標準信号を与えることである。
より影響された元素に対する化学シフトを決定するラジ
オ周波標準信号を少なくとも１個のジユウテロンまたは
プロトンから確立できる。ジユウテロンは過フツ素化炭
化水素乳濁系中へ添加されたD2Oから誘導することがで
き、あるいは過フツ化炭化水素またはその誘導体上に置
換することもできる。プロトンは生物学的流体内の、あ
るいは過フツ化炭化水素水溶液中のH2Oから誘導するこ
とができ、あるいは過フツ化炭化水素またはその誘導体
上に置換することもできる。更にまた、ラジオ周波標準
信号は、乳濁液部分の内部相中に戦略的に位置した過フ
ツ化炭化水素またはその誘導体の元素または部分から確
立することができる。この技術に対する独特な利点はこ
のような元素または部分が周囲をとり巻く環境により殆
ど影響を受けず、化学シフトを決定するための均一な周
波数標準信号を与えることである。
例 ペルフルオロデカリン、ペルフルオロメチルデカリン、
ペルフルオロエーテルポリマー（フオムブリンＹ／０
１）、ペルフルオロトリメチルビシクロノナン、ペルフ
ルオロトリブチルアミン（FC−４７）、ペルフルオロト
リプロピルアミン、ペルフルオロ−１，３−ジメチルア
ダマンタンおよびペルフルオロトリメチルビシクロ
〔３．３．１〕ノナン（DAWN）、ペルフルオロエーテル
（ＰＩＤ）〔(CF3)2CFOCF2(CF2)2CF2OCF(CF)3〕、ペル
フルオロエーテル（ＰIIＤ） 〔(CF3)2CFOCF2(CF2)6CF2OCF(CF3)2〕、ペルフルオロポ
リマー（Ｅ４） ペルフルオロヘキサン、ペルフルオロオクチルブロミド
を含む過フツ素化炭化水素１０cc、ヒドロキシエチルデ
ンプン３グラム、プルロニツクＦ−６８（界面活性剤）
２．６グラム、グルコース０．２グラム、塩化ナトリウ
ム１０３mM、塩化カリウム４．５mM、塩化カルシウム
２．５mM、塩化マグネシウム２．１mM、および重炭酸ナ
トリウム２５．０mMからなり、そして十分量の注射用滅
菌水（米国薬局方）を加えて１００mlとすることによ
り、莢雑物を含まない１００ccの等張および等腫張の乳
濁系を調製する。
ペルフルオロエーテルポリマー（フオムブリンＹ／０
１）、ペルフルオロトリメチルビシクロノナン、ペルフ
ルオロトリブチルアミン（FC−４７）、ペルフルオロト
リプロピルアミン、ペルフルオロ−１，３−ジメチルア
ダマンタンおよびペルフルオロトリメチルビシクロ
〔３．３．１〕ノナン（DAWN）、ペルフルオロエーテル
（ＰＩＤ）〔(CF3)2CFOCF2(CF2)2CF2OCF(CF)3〕、ペル
フルオロエーテル（ＰIIＤ） 〔(CF3)2CFOCF2(CF2)6CF2OCF(CF3)2〕、ペルフルオロポ
リマー（Ｅ４） ペルフルオロヘキサン、ペルフルオロオクチルブロミド
を含む過フツ素化炭化水素１０cc、ヒドロキシエチルデ
ンプン３グラム、プルロニツクＦ−６８（界面活性剤）
２．６グラム、グルコース０．２グラム、塩化ナトリウ
ム１０３mM、塩化カリウム４．５mM、塩化カルシウム
２．５mM、塩化マグネシウム２．１mM、および重炭酸ナ
トリウム２５．０mMからなり、そして十分量の注射用滅
菌水（米国薬局方）を加えて１００mlとすることによ
り、莢雑物を含まない１００ccの等張および等腫張の乳
濁系を調製する。
典型的には、選ばれた約３〜１０％ｖ／ｖプルロニツク
（界面活性剤）、例えば約１〜５％XM０１０を用いて１
０％ｖ／ｖ過フツ化炭化水素乳濁系をつくる。混合物を
機械的方法、例えばガウリン（Gaulin）ホモジナイザ
ー、あるいは超音波処理いずれかにより乳化して光学密
度により測定されるように既知特性をもつ乳濁系をつく
る。
（界面活性剤）、例えば約１〜５％XM０１０を用いて１
０％ｖ／ｖ過フツ化炭化水素乳濁系をつくる。混合物を
機械的方法、例えばガウリン（Gaulin）ホモジナイザ
ー、あるいは超音波処理いずれかにより乳化して光学密
度により測定されるように既知特性をもつ乳濁系をつく
る。
この調製後、PO2電極により示されるようにPO２がゼロm
mHgとなるまで、一つの典型的乳濁系中に窒素を通じる
ことにより混合物を汚染する。その後、PO２電極により
示されるように、PO２が約１４５mmHgとなる迄二番目の
の管中の混合物に酸素を通じる。第三の管には、PO２電
極により示されるようにPO２が約７００mmHgとなる迄同
じ混合物中に酸素を通じる。当然のことながら、PO
２は、例えばその汚染時において気圧計の圧力その他の
因子により左右される。
mHgとなるまで、一つの典型的乳濁系中に窒素を通じる
ことにより混合物を汚染する。その後、PO２電極により
示されるように、PO２が約１４５mmHgとなる迄二番目の
の管中の混合物に酸素を通じる。第三の管には、PO２電
極により示されるようにPO２が約７００mmHgとなる迄同
じ混合物中に酸素を通じる。当然のことながら、PO
２は、例えばその汚染時において気圧計の圧力その他の
因子により左右される。
その後、既知の化学シフト、スピン−スピン結合あるい
は緩和時間（これはそれぞれ酸素のゼロmmHg、１４５mm
Hgおよび７００mmHgを反映する）を検出する目的でNMR
分光計にかける。
は緩和時間（これはそれぞれ酸素のゼロmmHg、１４５mm
Hgおよび７００mmHgを反映する）を検出する目的でNMR
分光計にかける。
分光計を目盛定めしたならば、同じ乳化混合物のもう一
つの未汚染試料をマウスに静脈内導入し、その後上に引
用した技術のいずれかにNMRスペクトル特性を記録す
る。次に観測されたスペクトルを平均PO２を検出するた
め比較することにより定量的測定を行なう。
つの未汚染試料をマウスに静脈内導入し、その後上に引
用した技術のいずれかにNMRスペクトル特性を記録す
る。次に観測されたスペクトルを平均PO２を検出するた
め比較することにより定量的測定を行なう。
上記の詳細な記述および特に適当な具体例から考えて、
本発明は当然のことながら、本発明の主旨および本質的
な特徴からはなれることなく、ここで述べた方法以外の
特殊な仕方で実施できるかもしれない。それ故に、これ
ら具体例はあらゆる点で例示としてみなされるべきであ
つてこれに限定しようとするものではない。特許請求の
範囲の意味および等価性の範囲内に入るあらゆる変更は
その中に包含されるものとする。
本発明は当然のことながら、本発明の主旨および本質的
な特徴からはなれることなく、ここで述べた方法以外の
特殊な仕方で実施できるかもしれない。それ故に、これ
ら具体例はあらゆる点で例示としてみなされるべきであ
つてこれに限定しようとするものではない。特許請求の
範囲の意味および等価性の範囲内に入るあらゆる変更は
その中に包含されるものとする。
Claims (11)
- 【請求項１】ＮＭＲ技術によって動物の中の溶解ガスを
間接的に検知するために動物の中に導入するのに適する
ＮＭＲ組成物であって、前記ＮＭＲ組成物は、 ＮＭＲ技術によるＮＭＲ検出に適合した元素の充分な量
を含有している化合物であり、前記ＮＭＲ組成物が動物
の中に導入されたときに前記元素が溶解ガスによって影
響される、前記化合物と、 前記化合物と混合され前記ＮＭＲ組成物を形成している
水性液体とを、 含んでおり、それによって、前記ＮＭＲ組成物が動物の
中に導入され動物がＮＭＲ分光計にかけられたときに、
影響された前記元素の核磁気共鳴から誘導されたラジオ
周波信号がＮＭＲ技術によって検出されて溶解ガスの関
数であるＮＭＲパラメーターを生じる、前記ＮＭＲ組成
物。 - 【請求項２】前記化合物が過フッ化炭化水素またはその
誘導体であり、そして前記元素がフッ素である、特許請
求の範囲第１項のＮＭＲ組成物。 - 【請求項３】前記ＮＭＲ組成物が乳濁物である、特許請
求の範囲第２項のＮＭＲ組成物。 - 【請求項４】前記過フッ化炭化水素またはその誘導体が
ペルフルオロ環状炭化水素である、特許請求の範囲第３
項のＮＭＲ組成物。 - 【請求項５】前記水性液体が界面活性剤を含有してい
る、特許請求の範囲第３項のＮＭＲ組成物。 - 【請求項６】前記界面活性剤がＸＭＯ−１０である、特
許請求の範囲第５項のＮＭＲ組成物。 - 【請求項７】前記化合物が、ペルフルオロデカリン、ペ
ルフルオロメチルデカリン、ペルフルオロエーテルポリ
マー（フォムブリンＹ／０１）、ペルフルオロトリメチ
ルビシクロノナン、ペルフルオロトリブチルアミン（Ｆ
Ｃ−４７）、ペルフルオロトリプロピルアミン、ペルフ
ルオロ−１，３−ジメチルアダマンタンおよびペルフル
オロトリメチルビシクロ［３．３．１］ノナン（ＤＡＷ
Ｎ）、ペルフルオロエーテル（ＰＩＤ） [(ＣＦ3)2ＣＦＯＣＦ2(ＣＦ2)2ＣＦ2ＯＣＦ（Ｃ
Ｆ3)2]、ペルフルオロエーテル（ＰIIＤ） [(ＣＦ3)2ＣＦＯＣＦ2(ＣＦ2)6ＣＦ2ＯＣＦ(ＣＦ3)2]、
ペルフルオロポリマー（Ｅ４） ペルフルオロヘキサンおよびペルフルオロオクチルブロ
ミドを含む過フッ化炭化水素化合物の群から選択され
る、特許請求の範囲第１項のＮＭＲ組成物。 - 【請求項８】前記乳濁物が過フッ化炭化水素を１０％ｖ
／ｖのオーダーの量で、そして界面活性剤を約３〜１０
％ｖ／ｖの量で含んでいる、特許請求の範囲第３項のＮ
ＭＲ組成物。 - 【請求項９】前記界面活性剤がプルロニック界面活性剤
である、特許請求の範囲第３項のＮＭＲ組成物。 - 【請求項１０】前記化合物がペルフルオロ環状炭化水素
である、特許請求の範囲第１項のＮＭＲ組成物。 - 【請求項１１】前記元素がフッ素である、特許請求の範
囲第１項のＮＭＲ組成物。
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