JPH09227414A - 造影剤組成物 - Google Patents

造影剤組成物

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JPH09227414A
JPH09227414A JP8042486A JP4248696A JPH09227414A JP H09227414 A JPH09227414 A JP H09227414A JP 8042486 A JP8042486 A JP 8042486A JP 4248696 A JP4248696 A JP 4248696A JP H09227414 A JPH09227414 A JP H09227414A
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JP
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manganese
contrast
effect
concentration
contrast agent
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JP8042486A
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Hideo Hasegawa
秀夫 長谷川
Tamotsu Kuwata
有 桑田
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Meiji Dairies Corp
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Meiji Milk Products Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 塩化マンガン、オリゴ還元糖及びキサン
タンガムを含有する造影剤組成物。 【効果】 本発明のMRI用造影剤組成物は、高いコン
トラストのMRI画像を得ることができるので造影効果
が優れていると共に、生体に対し安全であり、かつ経時
安定性に優れている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、消化管、膀胱、子
宮等の診断用に用いるMRI(磁気共鳴画像)撮影にお
ける造影効果が優れた造影剤組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】MRI法は、生体中の水の存在状態を水
素の核磁気共鳴(NMR)現象を使用して測定し、その
状態の差異及び分布を濃淡として画像化する技術であ
る。これは、従来のX線CTが基本的に解剖学的所見を
得るだけのものであったのに対し、放射線被爆を伴わな
いこと、体内臓器の働きや生理学的変化に関する所見を
得ることができるなどの特徴を有し、3次元画像処理技
術の進展に伴い臨床用として広く応用されるようになっ
た。
【0003】NMR現象は、励起パルスが消滅した後、
磁気ベクトルが元のz軸方向へ回復する2つの緩和時
間、スピン−格子緩和時間T1と、スピン−スピン緩和
時間T2で特徴づけることができる。前者は磁気モーメ
ントの系(スピン系)の内部のエネルギー交換による緩
和時間であり、後者はスピン系と外部の系(通常は格子
の振動)のエネルギー交換による緩和時間である。
【0004】MRI法では、パルス列の適切な選択によ
りこれら2つのパラメータのいずれかに着目し、測定す
る組織に固有なNMRパラメータのうち必要なものだけ
を取り出して画像を強調することが行われており、その
画像はそれぞれT1強調画像及びT2強調画像と呼ばれて
いる。たとえば、T1強調画像では、生体内における水
分子の運動の拘束され具合にもとづき、拘束度が高くス
ピン−格子緩和時間T 1が短い部位では画像は白く(陽
性の造影効果)、また拘束度が低くT1が長い部位では
黒く表現される。たとえば、通常の生体組織に含まれて
いる水はほとんど自由水と呼ばれる状態にあるため、そ
のスピン−格子緩和時間T1は長く、MRI上では黒く
表現される。
【0005】ところで、MRI法において、組織病変の
検出感度を高める手法として、造影剤を使用することが
知られており、その造影剤成分としては常磁性物質が使
用されている。そして、常磁性物質としては、遷移金
属、有機ラジカル、酸素、二酸化窒素等が用いられてい
る。
【0006】しかしながら、かかる造影剤を上部消化管
あるいは大腸、膀胱、子宮といった生体下部組織のMR
I診断に適用することには種々の問題が生ずることが考
えられ、特に生体下部組織用のMRI診断用造影剤は未
だに報告されていない。かかる問題のひとつに、投与量
の多さが挙げられる。たとえば、クエン酸鉄アンモニウ
ムを用いた臨床例〔廣橋ら、診断と治療、80,(1)
168(1992)〕では、数百mg(Fe:100−2
00mg/300ml)の鉄、又は鉄欠乏性貧血治療剤であ
る溶液性ピロリン酸第二鉄シロップ(Fe:6mg/ml)
に含まれる約100mgの鉄が、T1強調画像用の陽性造
影剤として使用〔時本ら、日放技学誌、39,(9)1
090(1992)〕されている。しかし、これはかな
りの多量である。しかも、鉄の状態は造影剤としての通
常の使用状態である水溶液では不安定であり、その造影
効果は経時変化する。そのため、上部消化管診断用に使
用する場合ですら、溶解後すみやかに使用し、投与後2
0分以内に造影することが推奨されている。従って、生
体下部組織にかかる鉄化合物を造影効果が期待できる量
にて投与することは、極めて困難である。
【0007】同様に、静脈注射用のガドペンテト酸〔阿
武ら、薬理と治療、15,(7)3063(198
7)〕においては、脳・脊髄造影、躯幹部・四肢造影時
の投与量は、濃度0.5mmol/ml濃度の溶液を用いた場
合、0.2ml/kg(体重)とされている。ガドペンテト
酸は、ガドリニウムを遊離のイオン状態で用いることに
より生じ得る生体毒性を緩和するために、これをキレー
ト化した化合物である。しかし、このキレート化により
局所磁場の増大に寄与するガドリニウム原子上の不対電
子と周囲の水との距離が大きくなり、緩和時間の短縮効
果は遊離のガドリニウム・イオンに比べて大きく減少し
ている。従って、所望の造影効果を得るためには、ある
程度高濃度の投与が必要となる。従って、ガドペンテト
酸を消化管等の組織に適用しようとする場合には、静脈
注射と異なりこの投与量をなお一層増大させなければな
らず、経済的観点から実用的とは言い難い。
【0008】その他に、造影成分としてマンガンを使用
する方法が注目されており、高濃度のマンガン(MnC
2 :620μmol/kg(体重)、Mn換算で34mg/k
g(体重))を経口投与し、吸収されたマンガンの各臓
器における造影効果を調べた報告(Mamourian ら、Phys
iological Chemistry and Physics and Medical NMR,
,123(1984))がなされている。この研究は
消化管及び生体下部組織等の医療診断を目的とした造影
ではないため、本発明の造影剤組成物と異なり低濃度溶
液の投与ではない。
【0009】更に別の問題として、T1強調画像とT2
調画像の画像信号の強度差に起因する診断精度の低下も
解決しなければならない。たとえば、日磁医誌、11
182(1991)には、造影剤としての実用的濃度範
囲において、クエン酸鉄アンモニウムが鉄含量の増大と
共にT1強調画像、T2強調画像の双方に対して陽性効果
を示すことが報告されている。しかし、かかる効果はT
2強調画像にとって診断上、いくつかの不利益をもたら
す。その一つとして、生体組織のT2強調画像における
信号強度がT1強調画像より低いため、投与された各臓
器中の造影剤が高い信号強度を示すと、腹壁の呼吸性移
動及び腸管の蠕動運動によるアーチファクト(偽像)の
発生原因となり画質が悪くなることが挙げられる。ま
た、T2強調画像においては、一般に腫瘍病変などが白
く抽出される特徴があるため、各臓器内の造影剤が白く
表現されると実際の病変と紛らわしくなり、診断能が低
下する恐れがある。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、生
体に対して刺激の少ない成分によって構成され、かつT
1強調画像では白く表現されて陽性造影効果が高く、逆
にT2強調画像では灰〜黒色に表現されて陰性造影効果
が高いMRI用造影剤組成物を提供することを目的とす
るものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】このような実情におい
て、本発明者は鋭意研究を行った結果、上記課題は次の
本発明によって解決されることを見出した。
【0012】すなわち、本発明は、塩化マンガン、オリ
ゴ還元糖及びキサンタンガムを含有する造影剤組成物を
提供するものである。
【0013】
【発明の実施の形態】造影剤組成物中の造影成分はより
白く表現される物質(陽性効果)ではなくてはならず、
そのため造影剤は水のNMR現象の緩和時間:T1をよ
り短くさせる成分で構成されることが必要である。そこ
で、本発明者らは、まず遷移金属元素に着目し、膨大な
数の常磁性物質についてスクリーニングを行った。更に
造影効果が最も期待される遷移金属の存在状態は遊離の
イオンであるとの観点から、生体毒性が微弱であるなら
遷移金属イオンを遊離の状態で使用することによりその
造影に関与する成分の使用量を最少量にすることができ
るのではないかと考え、実験を行った。
【0014】その結果、マンガンを遊離のイオン状態で
使用すれば、マンガン量は極く微量で十分に所期の目的
を達成できることを見出した。更にまた、マンガン含有
物としては、天然由来及び人工物由来のマンガンを所定
量含有する物質であれば何れの物質も使用可能である
が、そのうちでもマンガン濃度を一定に調製し、かつそ
のマンガンイオンの状態を安定に保持し、更に安全性の
面からすでに経腸栄養剤中の栄養成分として使用されて
いる塩化マンガンが最適であることを見出した。
【0015】マンガンは極めて少量で緩和時間:T1
短縮効果による陽性効果が認められるが、更にマンガン
含量が多くなるとその時のT1及び特にT2強調画像は逆
にその信号強調が低下(陰性効果)する。従って、使用
時の塩化マンガン濃度は、組成物中のマンガン濃度とし
て5〜60μg /g、好ましくは10〜50μg /gに
なるようにするのがよい。
【0016】また、オリゴ還元糖(還元でん粉糖化物)
及びキサンタンガムは、T1の陽性造影効果及びT2の陰
性造影効果を高める作用を奏することを見出した。
【0017】本発明者は、保水性を有するたんぱく質、
糖類及びオリゴ還元糖のMRI造影効果を調べる目的
で、ホエーたんぱく質、しょ糖及びオリゴ還元糖(商品
名 PO−20 東和化成工業(株)製)を蒸留水に、
種々の濃度に溶解して試料を作成し、緩和時間:T1
測定した。その結果は表1に示すとおりであり(尚、水
の測定値を100とし各測定値の相対値で示した)、オ
リゴ還元糖が特異的に緩和時間:T1を短縮させる効果
を有することが見出された。
【0018】
【表1】
【0019】更に、オリゴ還元糖は緩和時間の短縮作用
と共に、造影剤を飲み易くするための甘味剤としての効
果も有する。オリゴ還元糖の使用時の濃度は0.05〜
0.4g/g、特に0.05〜0.25g/gが好まし
い。
【0020】キサンタンガムは造影効果を高める効果を
有すると共に、増粘作用によって造影剤の経時的な安定
性を保持するという効果を有する。これらの効果は多く
の増粘物質の中でもキサンタンガムが特異的である。キ
サンタンガムの使用時の濃度は0.1〜1mg/gが好ま
しい。
【0021】本発明の造影剤組成物の製造法は特に制約
を受けるものでなく、常法に従って、上記成分を水又は
生理食塩水に溶解することによって製造することができ
る。
【0022】
【実施例】次に実施例を挙げて、本発明を更に詳細に説
明する。
【0023】実施例1 塩化マンガン(MnCl2・4H2O試薬特級)を使用
し、これをマンガン濃度0〜6.0mg/100gになる
ように水に溶解し、これにオリゴ還元糖(還元水あめ:
商品名 PO−20 東和化成工業(株)製)を0〜3
5g/100g添加し、表2に示されるような各種造影
剤組成物を調製した。これら各造影剤組成物を内径14
mm、高さ14cmのポリプロピレン製試験管に入れ、更
に、生体の胴体の断層撮影を想定し、円筒形のポリエチ
レン容器(直径20cm,高さ18cm)に水を入れた容器
の中に設置した。T1強調画像及びT2強調画像の信号強
度の測定は、General Electric社製、Signa(パフォマ
ンス プラス 1.5T)を用い、スピンエコー法によ
りT1強調画像(繰り返し時間:500msec、エコー時
間:20msec)及びT2強調画像(繰り返し時間:20
00msec、エコー時間:70msec)の撮像を行った。結
果を表2及び表3に示す。なお、この表の数値は、蒸留
水を用いた場合の信号強度を100とした場合の相対値
である。
【0024】
【表2】
【0025】
【表3】
【0026】実施例2 塩化マンガン(MnCl2・4H2O試薬特級)を使用
し、これをマンガン濃度1.0〜5.0mg/100gに
なるように水に溶解した。これにオリゴ還元糖(還元水
あめ:商品名 PO−20 東和化成工業(株)製)を
20g/100g添加し、更にキサンタンガム(FFI
社製タイプ:サンエース)の濃度を0〜0.10g/1
00g添加し、表4に示すような各種造影剤組成物を調
製した。これら各造影剤組成物を内径14mm、高さ14
cmのポリプロピレン製試験管に入れ、更に、生体の胴体
の断層撮影を想定し、円筒形のポリエチレン容器(直径
16cm,高さ18cm)に水を入れた容器の中に設置し
た。T1強調画像及びT2強調画像の信号強度の測定は、
General Electric社製、Signa(パフォマンス プラス
1.5T)を用い、スピンエコー法によりT1強調画像
(繰り返し時間:500msec、エコー時間:20msec)
及びT2強調画像(繰り返し時間:2000msec、エコ
ー時間:70msec)の撮像を行った。結果を表4に示
す。なお、この表の数値は、蒸留水を用いた場合の信号
強度を100とした場合の相対値である。
【0027】
【表4】
【0028】実施例3 塩化マンガン(実施例1と同じ)を、マンガン濃度0〜
6.0mg/100gになるように水に溶解し、これにオ
リゴ還元糖10g/100g及びキサンタンガム0.0
2g/100gを添加し、表5に示されるような各種造
影剤組成物を調製した。これら各造影剤組成物を内形1
4mm、高さ14cmのポリプロピレン製試験管に入れ、更
に、生体の胴体の断層撮影を想定し、円筒形のポリエチ
レン容器(直径16cm,高さ18cm)に水を入れた容器
の中に設置した。T1強調画像及びT2強調画像の信号強
度の測定は、General Electric社製、Signa(パフォマ
ンス プラス1.5T)を用い、スピンエコー法により
1強調画像(繰り返し時間:500msec、エコー時
間:20msec)及びT2強調画像(繰り返し時間:20
00msec、エコー時間:70msec)の撮像を行った。結
果を表5に示す。なお、この表の数値は、蒸留水を用い
た場合の信号強度を100とした場合の相対値である。
【0029】
【表5】
【0030】
【発明の効果】本発明のMRI用造影剤組成物は、高い
コントラストのMRI画像を得ることができるので造影
効果が優れていると共に、生体に対し安全であり、かつ
経時安定性に優れている。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 塩化マンガン、オリゴ還元糖及びキサン
    タンガムを含有することを特徴とする造影剤組成物。
  2. 【請求項2】 塩化マンガンをマンガン濃度として5〜
    60μg /g、オリゴ還元糖を0.05〜0.4g/g
    及びキサンタンガムを0.1〜1mg/g含有する請求項
    1記載の造影剤組成物。
JP8042486A 1996-02-29 1996-02-29 造影剤組成物 Pending JPH09227414A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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