JPH08508257A - 超音波造影媒質としての微粒子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 捕獲されたガスをもつ小粒子を含んで成る超音波造影媒質を提供する。ここで、本組成は、エコー生成性を提供する、微小泡、微小室又は微小クラック内にガスを維持し又は微小泡の生産を伴う速い溶解について選択されることができる。本粒子は、モノマー材料の液体、溶液又は溶融物のいずれかからの沈殿、その後の、乾燥、そしてそれらの粒子のサイズの機械的減少により容易に形成される。

Description

【発明の詳細な説明】 超音波造影媒質としての微粒子 導入 技術分野 本発明の分野は、気体粒子造影媒質（gaseous particulate contrast media） である。 背景 超音波は、20キロヘルツを呈する可聴周波数レンジ上限を上廻る周波数をもっ て媒質を通過する圧縮波である。臨床的な超音波は、一般的に、低〜中程度のメ ガヘルツ周波数レジーム（frequency regime）内にある。大きなガス容量があま りに大きいと有用な超音波用途を付与することができない。なぜなら、それらが 非常にエコー生成性であり、音波がそれらを通過して、下部構造と相互作用する ことができないからである。しかしながら、非常に小さなガス容量は、臨床的超 音波を使用して構造の輪郭を描くための本目的に非常に有用である。ガスは、圧 縮性物質であり、そして非常に小さなガス容量は、泡、ガス細管又はチャンネル に拘らず、この性質を示す。従って、超音波シグナルに晒されたガスの微小容量 は、圧縮振動（compressional oscillation）に向かうことにより応答する。圧 縮振動を経験するガス容量は、圧縮波を再び放出し、そしてそれ故、優れた反射 体として作用する。液中の微小泡の均一な分散は、この特徴のために、境界及び 界面の感度の高い指標として役立つ。造影剤は、診断を行うために２つの領域間 の僅かな差異を区別するために薬療においてしばしば使用される。造影剤は長年 にわたりＸ線技 術において臨床的に使用されてきたが、これは、超音波によるケースではなかっ た。多くの試みが造影剤のためのさまざまな方法においてガス泡を使用し、そし てガス泡を作り出すために行われてきたが、これらのさまざまな技術は、さまざ まな理由により最適に到っていない。それ故、臨床的診断のために超音波造影剤 を提供するための新たな手段の提供において実質的な利益が存在する。 関連文献 Gramiak and Shah，Echocardrography of the Aortia Root，Invest．Radiol. （1969）92，939及びFeigenbaum，et al.，Circulation（1970）41，616は、さ まざまな剤の注射の後の心室内のエコーの雲を見ることについて報告した。これ らの研究者は、微小泡が、この効果の源であったと推定した。Meltzer，et al. ，J.clin．Ultrasound（1980）8，121は、微小泡が超音波造影のために使用され ることができたことを示した。Tickner and Rasor，NIH Annual Report（1977） HR−62917−1Aは、微小泡造影剤を開発した。その後、Bommer，et al.，Circula tion（1980）62（II）、94は、この造影物質の効果を立証した。記載された臨床 用途のために泡を作り出すために使用された初期の技術は、血流に注射する前に 、媒質、例えば、生理食塩水、D5W、カルジオグリーン染料（cardiogreen dye） 、血液又はＸ線染色を激しく攪拌することであった。 米国特許第4,466,442号は、ガスのバイアル、表面張力減少物質を含む液体、 及び増粘剤が併合された３部の系について記載している。 米国特許第4,276,885号は、好ましくは、ゼラチンから作られた癒着拡低性皮 膚（coalescent resistant skin）により形成された精密な直径をもつ微小泡に ついて記載している。 米国特許第4,265,251号は、加圧微小泡を取り囲む融合された糖を使用する。 泡は、血流中に溶解された糖として放出される。 米国特許第4,442,843号は、乾燥状態において維持された微小粒子を使用し、 これは次に、その前駆体が可溶性である担体液と混合される。空気の泡は、これ らの粒子間に捕獲される。これらの微小泡は、その粒子材料の溶媒和化により形 成される粘性液体により安定化される。 米国特許第4,718,433号は、ヒト・アルブミン殻内に取り囲まれた微小泡を作 り出している。 発明の要約 その粒子中に小容量においてガスを捕獲するために形成される個々の微小粒子 を提供する。これらの粒子は、比較的低い又は比較的高い媒質溶解度を提供する ように選ばれ、そこでは、そのキャピラリー前面の速度又はその粒子内のキャピ ラリー・チャンネル内の運搬は、その粒子の溶解速度よりも相対的に大きいか又 は相対的に小さいかのいずれかである。本粒子は、水和を減少するためさまざま な抵抗性コーティングによりコートされることができる。これらの粒子は、経口 、エーロゾル又は血管内投与されることができる。 特定の態様の説明 個々の微粒子を、室（chambers）、特に生物学的室の造影媒質又は超音波検出 のために提供する。これらの粒子は、小さく、ガスを取り囲んでいることを特徴 とし、そのマトリックス粒子の組成の性質に依存して、そのガスを保持してエコ ー生成効果（echogenic effect）を提供するか又は微小泡としてそのガスを放出 してエコー生成効果を提供するかのいずれかを行う。これらの組成は、水性媒質 中、特に、生理学的液体中、例えば、生理学的条件下の血液中、相対的に近い又 は相対的に高い溶解度をもつように選択される。これらの粒子は、放出された微 小泡の癒着を減少させることを許容する中程度の粘性水性媒質中に導入される。 本出願に依り、これらの粒子は、それらが少なくとも約１分間導入され、そして 低透過性コーティングが提供される場合に３時間又は実質的にはそれ以上エコー 生成特性を提供することができる環境内で安定であろう。 本発明に係る超音波造影剤は：捕獲されたガスと共に少なくとも約0.5μの（ それらが導入される環境内で）生理学的に許容される固体粒子であり；エコー生 成性であり（すなわち、音波を反射することができ）；キャピラリーを通過する のに十分に小さいサイズから胃腸管内の長い滞留時間をもつのに十分大きなサイ ズまで変化し、そして、その胃腸管又はその特定の部分により受容され；造影剤 としての特性及び応答において実質的に再現性があることを特徴とし、そして妥 当な用心により長い保存寿命をもつ。 ほとんど、そのマトリックス粒子は、それらの特定の用途に依存して、サイズ 及び組成において変化するであろう。それらは、エコー生成特性を提供する微小 泡又はマイクロ−チャンネルを取り囲むという共通特徴を共有する。さまざまな 生理学的室又は部位の異なる必要性のために、その胃腸系とその血管系を造影す るために、異なるサイズの粒子が、異なる生理学的に許容される組成をもって使 用されるであろう。いくつかの用途においては、これらの粒子は、その使用条件 下で安定であるであろう。生理学的に許容されるコーティングによりコートされ ることができる。これらの粒子は、一般的に、少なくとも10容量％のガス、普通 には、約10〜100容量％のガスを含んで成るであろうし、そしてその粒子の容量 よりも大きく膨張することができる。 さまざまな組成を、本粒子を製造するために使用することができる。満足に使 用することができる組成物は、生理学的に許容されるアミノ酸、オリゴペプチド 、及びカルボン酸、主に、５Ｋダルトン、普通には２Ｋダルトン以下の低分子量 有機化合物、特に約２〜６炭素原子のモノ〜トリカルボン酸を含む。用途のある 例示的化合物は、プロリン、アスパラギン、ジグリシン、フェニルアラニン、ク エン酸、α−ケトグルタル酸、ガラクツロン酸、ソルビトール、ラフィノース、 アロキサン、シュウ酸及びグルタール酸を含む。これらの組成物は、しばしば水 和物として存在し、安定した水和水をもつ。 これらの粒子は、その粒子形成組成物が液体、溶液又は溶融物のいずれかから 結晶化するさまざまな方法で作り出されて、ガスが捕獲される条件下で粒子を形 成する。溶液からの結晶化が使用される場合には、そのマトリックス形成組成物 が周囲又はより低い温度において比較的不溶性である場合、マトリックス形成組 成物が上昇された温度における溶媒中に溶解される。従って、このマトリックス 形成組成物は、上昇された温度において溶解され、ここでは、蒸発及び／又は冷 却に供することにより、結晶化が起こる。次にその上清を取り出し、そしてその 溶媒をさらに蒸発させて、その溶媒の実質的に全てが除去されることを確保する 。場合により、いくつかの又は完全な溶液に溶ける親水性溶媒により、上昇され た温度においてマトリックス形成組成物を洗浄する中間段階で導入することがで きる。次にこのマトリックス形成材料を、先に記載したように収穫することがで きる。両段階のための乾燥を、そのマトリックス形成材料の融点及び分解点の実 質的に下の、緩やかに上昇された温度において達成することができる。次にこれ らの結晶を、慣用の手段、例えば、機械的なひき（grinding）、粉砕（milling ）、破砕（crus hing）等により所望のサイズ・レンジにサイズにおいて減少させ、そしてさらに 分別して篩分け又は他の便利な手段によりサイズ分けする。 クエン酸微小粒子を、原材料をコース粉砕し、そして次にそれらの粒子を数時 間50℃における乾燥環境において加熱することにより製造することができる。こ れらの材料を、乾燥空気中でボール・ミル粉砕して、粒子サイズを許容レベルに 減少させ、篩分けし、区分けし、そして気密容器内に保存することができる。 あるいは、適宜、小量の第２の材料を、その純粋な成分の温度未満にその融点 を減少させるために使用することができる場合、上昇された温度で安定な化合物 と共に、マトリックス形成材料を加熱して溶融まで加熱することができる。その 溶融物と共に、その溶融物中に微小泡の空隙形成を提供するために音波処理を使 用することが望ましいであろう。短時間、約10〜100秒間、約300〜400ワットの レンジ内の電力レベルを使用して、微小泡の所望の形成を達成することができる 。一旦、これらの微小泡が形成されれば、この混合物が冷却されることができ、 これによりガスが捕獲され、そして次にサイズにおいて大きな粒子のいずれをも 減少させるために軽く破砕される。望ましくは、結晶生成物を、次に乾燥空気中 で上昇された温度において、一般的には、完全な脱水状態を提供する約１〜14日 間の約50〜100℃のレンジ内において熟成する。この熟成（aging）工程の後、マ トリックス形成材料を、サイズにおいて機械的に減少させることができ、そして 所望のサイズ・レンジを、篩分けにより分離する。 いくつかの場合には、本粒子の安定した保護コーティングを提供することが望 ましいであろう。このコーティングを、いずれかの便利な手段、例えば、スプレ ー（spraying）、相分離、そのコーティ ング材料を中の粒子の通過、浸漬、等により、適用することができる。特定量の コーティングは、そのコーティングの所望の厚さ及び均一性が達成される限り、 適宜、使用及び溶解の間の所望の安定性を提供するために、決定的ではない。さ まざまな材料を、コーティング、例えば、非水性媒質中で可溶性であり又は溶融 物を形成することができる天然又は合成ポリマーとして使用することができる。 このコートの厚さは、その使用用途に依存して200オングストローム〜数ミクロ ンのサイズ・レンジ内にあるであろう。このようなポリマー・コーティング組成 物の例は、エチル・セルロース、酢酸セルロース、ポリDL−ラクチド、ポリDL− グリコリド、ポリフェニルフタルアミド、ポリアミド、ポリアクリルデキストラ ン、ポリメチルメタクリレート、及びポリアルキルシアノアクリレートを含む。 本マトリックスを製造するために使用される組成物の１の群は、一般的には、 周囲条件下、水中での低い溶解度、普通には、35ｇ／100ml以下の、好ましくは 約15ｇ／100ml以下の溶解度をもつであろうし；他の群は、より高い水溶解度、 普通には、約150ｇ／ml以上の、好ましくは約200ｇ／ml以上且つ約500ｇ／ml未 満の、より普通には、約350ｇ／ml未満の溶解度をもつであろう。血管系内での 使用のための粒子は、一般的には、約10μ以下の、普通には、約５μ以下の、一 般的には、約0.5μを超える、より普通には、約１μを超えるサイズを有するで あろう。これらの粒子は、少なくとも、約30秒、好ましくは、少なくとも約60秒 の滞留時間をもつことができなければならず、そして150秒以上の滞留時間をも つことができる。コントラストにより、胃腸管のための粒子は、実質的に大きく 、一般的には約５μよりも大きく、より普通には、約15μよりも大きくあること ができ、そして50μ以上であることができる。長い滞留時間、一般的には、約１ 時間を超える、より普通には、約３時 間以上の滞留時間が望ましく、そして滞留時間は、その胃腸管内で８時間以上で あることができる。ガスが放出されるかどうかに依存して、泡又は微小チャンネ ルは、一般的には、サイズ約0.5〜10μ、より普通には、直径約１〜５μのレン ジにあるであろう。本マトリックスを形成するための材料の適当な選択により、 ある者は、その小さなサイズの泡が所望のエコー生成特性を提供するために保持 されるであろうように、比較的低レベルの泡癒着を提供することができる。簡単 及び討議のために、いずれの理論にも拘束されることを欲しないが、血液中に溶 解性の材料から成る、球としてのマトリックス粒子を考える。この粒子は、その 中心に向かって水性溶媒が移動することを許容する内側に向けられた多数の細管 （tubules）及びチャンネル（channels）を有している。さらに、２つの異なる 材料、１水中にかなり可溶性である１のもの、例えば、クエン酸、並びに水中に 僅かに可溶性である他のもの、例えば、アスパラギンを考える。キャピラリー・ チャンネルの数が多い場合、ある者は、その移動（wicking）／溶解（dissolvin g）過程のモデル構築することができる。その中心に内部に向かって動く２つの 分れたスパイラルを考える。その最も内部の波は、そのキャピラリー前面の速度 、Vcにおいて動き、これは、その固体材料とその溶媒との間の、最小クラック寸 法（minimal crack dimension）、表面張力及び水和特性に依存する。この過程 は、いくぶんより複雑であり、そしてその移動液体の粘剪断応力及び捕獲された ガスの加圧にも依存する。 第２波は、速度Vdをもって動き、そしてその粒子が溶解するときに、内側に動 く外部固体表面として描かれる。溶解は、水性液体中の粒子の溶解度定数、飽和 の局所レベル、最外表面の陥凹、及び粒子サイズに依存する。粒子の溶解度が溶 媒中低い場合、Vcは、Vdよりも大きく、そのキャピラリー波は、それが溶解する ことができる よりも速く内側に動き、そのガスをそれより先に押して、そしてそのガスを圧縮 し、そしてその粒子の中心における進行する液体への拡散を増加させる。ガスは 、本粒子内に残るが、その等価サイズは、時間にわたり減少する。微小泡は放出 されない。これらの粒子は、その等価な泡サイズがその超音波エコー装置の下で 落ちるまで、エコー生成性を保持する。 他の条件は、VdがVcよりも大きいときに生じる。この場合において、その外側 の壁は、そのキャピラリー波が内側に動くよりも速く溶解する。それ故、キャピ ラリー波は無く存在しない。最外壁は、速く溶解し、微小管（microtubules）、 チャンネル、等を一定に晒し、そして放出されたガスが、ほとんど即時に微小泡 を形成する。この過程が比較的速い場合、形成された泡は、その表面上に長居せ ず、そしてその局所流により浮揚する。両方の状態を、顕微鏡下で可視下するこ とができる。 クエン酸は、水中に高く溶解性である（240ｇ／100ml）。クエン酸結晶から作 られたマトリックス粒子が水中に置かれるとき、数千の微小泡が作られる。これ らの泡は、クエン酸において飽和された粘性液体中に放出され、そして長い時間 の期間にわたり安定して残存する。この自由泡が、本造影剤になる。コントラス トにより、水中の低い溶解度（3.53ｇ／100ml）をもつアミノ酸Ｌ−アスパラギ ンが水中に置かれる場合、観察される効果は、VcがVdよりも大きいということで ある。移動波（micking wave）は、その粒子の相対的な不透明性により内側に動 くことが観察される。両方の剤がインビトロにおける流れ状況において使用され る場合、それぞれの造影効果は同様である。 本発明に係る造影剤は、慣用の超音波スキャニング装置により検出可能であり 、そして上記泡のエコー生成特性及び液体と固体との 関係におけるそれらの異なる音響特性により画像に翻訳される。これらの粒子は 、非常に小さな実質的に均一な微小泡の雲を、体の室、例えば、血管内に導入さ れるとき、その血管を満たす微小泡の結果として、その血流が不透明に現れるこ とができるということを、提供する。あるいは、より小さな微小泡濃度を提供す ることができる。従って、ある者は、優れたコントラスト及びコントラスト対照 を達成する。 形成された微小泡のレベルを制御するための能力により、小さな効果を、血管 内で観察することができ、すなわち、その血管壁及び内部構造付近の乱れの程度 を、識別することができる。これらの小さな粒子は、微小泡の存在又は非存在の いずれか、等のために、キャピラリー系、シャント（shunts）内の超音波造影を 可能にする。 本粒子は、注射、カテーテル挿入、等により血流中に、そして同一手段又は経 口により胃腸管内に、分散体又は懸濁液として投与されることができる。この超 音波画像は、その分散体が溶解し又は散らされており、そしてその微小泡が存在 する位置に対向する流れから得られる。血流速度を、微小泡の又は微小泡の雲の 位置及び速度を同時に測定することにより決定することができる。２つの超音波 画像、血管の近位壁からの１及び遠位壁からの他の強度を、血流速度を測定する ために使用することができる。流れている血液と血管との間の境界を、その血管 壁上の斑の結果であることができる乱れの証拠について観察することができる。 本マトリックス粒子は、普通には、担体液中の分散体として投与されるであろ う。この担体液は、即時の溶解を伴わずにこれらの粒子を分散させることを許容 する分散体として作用するように、そしてその投与部位及びその室の内の液中へ の輸送のために粘性ボーラスを提供するために作用するように、選ばれる。この 担体液は、上 記微小泡の安定を提供することもでき、そしてその粒子と自由微小泡の付近に微 小環境を形成するために本マトリックス材料と共に働くことができる。 ほとんど、水は、主要な構造成分であろうし、そして添加物は、25容量％以下 で存在するであろうし、その添加物は、表面張力、粘度、界面特性、等の所望の 特性を提供する。特定の用途をもつものは、約５〜20容量％中の２〜３炭素原子 のアルキレン・グリコール、D5W、サイクロデキストリン、タンパク質、糖類、 ポリオール、例えば、グリセロール、キシリトール、等である。それ故、少なく とも２のヒドロキシル基をもつポリオール及び数千以上のヒドロキシル基のサイ クロデキストリンが使用される。 液体担体及びマトリックスの量は、スキャンされるべき室、そのスキャンの目 的、そのマトリックスの性質、等に依存して広く変動するであろう。導入された 容量は、0.1ml程小さくあることができ、そして上述のさまざまな要因、並びに テスト経過時間に依存して10ml以上であることができる。マトリックス粒子の濃 度は、広く変動するであろうし、そして観察されたシグナルに従って、投与の間 に最適化されることができる。これらのマトリックス粒子は、約100mg静脈内ま で、そして胃腸試験のためには１ｇ以上使用されることができる。 以下の実施例を限定によらず、説明のために提供する。実験 実施例1. Ｌ−アスパラギン及びＬ−プロリンからの粒子 ３mlのエタノール中に、１ｇの被験アミノ酸を分散する。この懸濁液を、定常 的に攪拌しながら低温（≦50℃）上に置いた。全粒子を懸濁した後、その懸濁液 を上記の熱から取り出し、そして低湿度条件下で維持した化学的フードの下で放 置した。20分後、透明の液 を上部から除却し、そしてその残りを、ガラス・パイレックス・プレート内に拡 げた。この材料は、塊り（lumpy）であり、小麦粉ドウのようなものとして現れ た。それを、上記プレート上に拡げ、そして低湿度条件下４時間化学的流れフー ド下で放置した。残りのアルコールのほとんどは、この時間内に蒸発された。ほ とんど乾燥した剤を、46℃において維持したオープン内に置いた。（55℃を上廻 る温度を使用したけれども、マトリックス材料はいくぶん変色した。但し、この 温度は、その融点及び分解点のじゅうぶん下にあった。）乾燥後、上記材料を、 乾燥空気中でボールーミル粉砕し、篩分けし、そして水の吸収を防ぐための気密 蓋をもつジャー内に保存した。これらの材料は、吸湿性であった。これらの粒子 を、10μ以下の所望のサイズ・レンジに篩分けすることができた。 実施例2. クエン酸からのマトリックス粒子の製造 クエン酸結晶を、パイレックス・ビーカー内に入れ、そして50℃において４時 間加熱した。この材料を、乾燥空気中でボール−ミル粉砕して、可能なレベルま で粒子サイズを減少させ、篩分けし、そして気密容器内に保存した。本粒子実験 においては、粒子サイズは、38ミクロン未満であった。 実施例3. クエン酸マトリックス粒子の他の製造 クエン酸結晶を、パイレックス・ビーカー内に入れ、そして153℃において溶 融まで加熱した。この溶融を、ヒュームに晒されるのを回避するために化学的流 れフードの下で行った。このビーカーから上記熱を除去し、そして７のパワー設 定（340Ｗ超音波パワー）においてExcel 202音波処理装置（Heat Systems Inc. ）の下に置いた。この高強度波の希薄化は、上記溶融液をキャビテートし、これ は数百万の微小泡の形成及び泡の形成をもたらす。約20秒間の操作の後、この液 体は、安定した微小泡を形成する。この液を、上記音 波処理装置から取り出し、そして冷たい乾燥領域内に置いた。このマトリックス 材料を、そのビーカーからかぎ出し、軽く破砕して大きな部分を取り除き、そし てその材料をパイレックス・プレート上に拡げた。次に、それを約１週間70℃に おいてオーブン内で乾燥又は熟成させる。次に、この材料を乳棒及び乳鉢により 粉砕し又はボール・ミル粉砕して、そして粒子サイズを許容レベルまで減少させ 、篩分けし、そして気密容器内に保存する。特定の実験においては、その粒子サ イズは、約38μに下げられる。但し、所望のサイズは８μ以下である。このマト リックス粒子は、マトリックス粒子に一般的な不規則な、塊の、非晶質の外観を 示す。走査型電子顕微鏡写真は、非晶質の特徴を表した。 音波処理されたクエン酸法の利点は、その材料が、より低い密度であり、より 速く乾燥し、そしてより小さい粒子へより容易に分解されるということである。 実施例4．粒子評価 本マトリックス粒子剤の用途の立証は、超音波スキャナーを使用してインビト ロにおける状況において示された。動フロー・システムを開発した。ここでは、 脱気水が、リザーバーから直径約１／２インチの洞管（sinous tube）に流れ、 そしてそのテスト・セクションの下に置かれた回収タンクに排出弁を通して流れ る。この洞テスト・セクションを、約１mmの壁厚をもつラテックスから作った。 このテスト・セクションを、脱気水の小容器内に、その表面下約２インチに浸め た。この造影剤を、Ｙ−部品（Ｙ−fitting）を通してそのテスト・セクション の上流に導入することができる。このテスト・セクションのセットアップは、そ の流速に依存して約５秒の通過時間を提供した。Circadian Scan Mate II超音波 スキャナーを、その薄壁管の上に直接置いた。波状の管壁を、このスキャナーに より 見ることができた。この造影剤のエコー生成性がその内壁を可視化するのに必要 であった。 定量的比較のために、確立された標準を比較のために使用した。これらの標準 は、米国特許第4,442,843号により調製されるような塩化ナトリウム及びスクロ ース、米国特許第4,718,433号により調製されるような音波処理されたアルブミ ン、米国特許第4,276,885号により調製されるような、そして数秒間パワー設定 ６をもってExcel音波処理装置（Heat Systems Inc.）を使用した音波処理により 強化されたゼラチン泡並びにキャビテーション又は手動振とう微小泡を含むD5W を含んでいた。この音波処理された容量が泡状になったとき、２滴のグルタルア ルデヒドを、その泡が硬くなるまで音波処理を続けながら添加した。この架橋ゼ ラチンを乾燥させ、そして破壊して20ミクロンの泡粒子を形成した。テスト結果 を、０〜４のスケールを確立することにより主観的に判断した。ここで、０は、 造影剤無しを表し、そして４は、上壁と下壁の両方が見えるシミュレート容器の 完全な、かつ、全体的な不透明を表す。２つのスコアは、最大吸光度の約１／２ を表した。注射サンプルを、２mlの賦型剤を含む同一100mgをその液体デリバリ ーを除き各テスト注射のために使用するために、計量した。この剤を６mlの水に よりフラッシュした。表１は、多くの候補剤についての要約結果を表し、そして 上記テスト・スコアの順に並べた。 これらの結果は、クエン酸及びＬ−プロリン・マトリックス粒子が、他のテス ト剤と同等又はこれより優れていることを示している。アスパラギンは、自由な 泡を形成しないが、それらの粒子の微小チャンネル内に捕獲されたガスからその 造影効果が生じていることを示す良好なコントラストを未だ形成する。2.5以上 の読みを作り出すすべての材料が、その流れ管の管腔を定め、そして適当なコン トラストを提供するであろう。 次の研究は、泡の寿命に関連した。いくつかの用途においては、その測定を行 う直後に泡を溶解することが望ましいが、一方、他の用途においては、特に、泡 が動脈用途のためにその動脈樹の静脈側上に投与する。 この特徴を支援するために、静的室実験（static chamber experiment）を、 先に記載したような同一の超音波スキャナーを同一の等級付けシステム及び同一 の注射質量使用して行った。500mlのビーカーを脱気水により満たし、そして上 記スキャナーを下方に向けた。候補剤をビーカー内に注射し、そして延長された 時間期間にわたり継続した。 初期の読み、半減期及びシグナル損失時間を、以下の表２に作表する。 表１及び表２の結果は、本マトリックス剤が有効な超音波造影剤であることを 立証する。同一の保護槽を、延長された寿命を提供するために本マトリックス粒 子と共に使用することができる場合、保護外層をもつ剤は、本マトリックス粒子 の寿命を超える、延長された寿命を示す。 微小泡の形成を立証するために、クエン酸粒子を、38μ篩を通して篩分けした 。１滴のプロピレン・グリコールを多数のそれをカバーする粒子の上に置いた。 形成されたいくつかの泡は、その表面に上昇し、そして取り出された。浸められ た粒子を離して動かし、少なくとも１の粒子直径により互いに分けられた個々の 粒子だけを残した。次に、水をグリコールに添加した。数秒以内に、微小泡が、 その粒子から昇り、そしてそれらの泡は、微小クラックから及びそ の周辺付近から発生した。 本マトリックス粒子が体内のさまざまな区画内での生物学的用途における使用 のために優れた特性をもつ超音波造影媒質を提供することは、上記の結果から明 らかである。これらの粒子は、優れたエコー生成性を示し、容易に製造されるこ とができ、そして哺乳類宿主に安全に投与されることができる。従って、本発明 は、商業的に入手可能な製品と同等又はこれより優れた特性をもつ超音波コント ラストのための新規の材料を提供する。 本発明書中に述べた全ての刊行物及び特許出願を、あたかも、個々の刊行物又 は特許出願を特別に且つ個々に引用により取り込むことを意図するような程度に おいて、引用により本明細書中に取り込む。 これまで、本発明を十分に記載してきたが、添付クレームの本質又は範囲から 外れずに本発明に多くの変更及び修正を行うことができることは当業者に自明で あろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ラムラー，デビッド エイチ. アメリカ合衆国，カリフォルニア 94062, ウッドサイド，オークヒル ドライブ 30

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．超音波スキャニングのための改良方法であって、エコー生成性材料を液体 含有室内に導入し；その室（chamber）を超音波により隔離（isonating）し；そ してその室の壁の又はその室内の液体の特徴を決定するためにそのエコー生成性 材料の結果としてのその室からのエコーを検出することを含んで成り、その改良 が：微小泡、微小室、及び／又は微小クラックとしてのガスの捕獲をもつ微小粒 子を形成することができる低分子量の生理学的に許容される有機分子から成り； そして標準的な超音波技術により可視化されるであろうサイズを保持する微小泡 の放出を伴ってその液体中に速く溶解することができるか；あるいは、その液体 中に遅く溶解することを特徴とする、個々のマトリックス粒子をそのエコー生成 性材料として使用すること、を含んで成る改良方法。 ２．マトリックス粒子が無水物であり、そして有機分子が水和物として存在す る、請求項１に記載の方法。 ３．マトリックス粒子がアミノ酸から成る、請求項２に記載の方法。 ４．アミノ酸がアスパラギン又はプロリンである、請求項３に記載の方法。 ５．マトリックス粒子がポリカルボン酸から成る、請求項２に記載の方法。 ６．ポリカルボン酸がクエン酸である、請求項５に記載の方法。 ７．マトリックス粒子が、上昇された温度において溶媒中に有機分子を溶解し ；蒸発又は冷却の中の少なくとも１によりその溶媒からその有機分子を沈殿させ ：そして残った溶媒を除去することにより製造される、請求項１に記載の方法。 ８．有機分子がアミノ酸である、請求項７に記載の方法。 ９．アミノ酸がプロリン又はアスパラギンである、請求項８に記載の方法。 10．マトリックス粒子が、それらの融点の上で有機分子を加熱することにより その有機分子を溶融し：そして捕獲されたガスの微小泡を作り出すためにその有 機分子を音波処理しながらその有機分子を冷却することにより製造される、請求 項１に記載の方法。 11．超音波スキャニングのためのマトリックス粒子の製造方法であって： 上昇された温度において溶媒中に控えめに溶けるアミノ酸を溶解し； その溶媒の蒸発又は冷却の中の少なくとも１によりそのアミノ酸を沈殿させ； 上昇された温度において親水性溶媒中でそのアミノ酸を洗浄し； その親水性溶媒を実質的に含まないアミノ酸を単離し；そして そのアミノ酸から約10ミクロン以下の粒子を形成する、 ことを含んで成る方法。 12．アミノ酸がプロリン又はアスパラギンである、請求項11に記載の方法。 13．粒子が、生理学的液体中でその粒子の溶解速度を減少させるために、生理 学的に許容されるコーティングによりコートされる、請求項11に記載の方法。 14．請求項11に記載の方法に従って作られた粒子。 15．超音波スキャニングのためのマトリックス粒子の製造方法であって： 生理学的に許容される有機ポリカルボン酸を溶融して、溶融物を作り出し； その溶融物を音波処理しながらその溶融物を冷却して、捕獲されたガスをもつ 粒子を作り出し； そして そのポリカルボン酸粒子から約300ミクロン以下の粒子を形成する、 ことを含んで成る方法。 16．ポリカルボン酸がクエン酸である、請求項15に記載の方法。 17．粒子が、生理学的液体中その粒子の溶解速度を減少させるために、生理学 的に許容されるコーティングによりコートされる、請求項15に記載の方法。 18．請求項15に記載の方法に従って作られた粒子。