JPS62153229A - 皮膚マ−カ− - Google Patents
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-
- 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
- A61K49/04—X-ray contrast preparations
-
- A—HUMAN NECESSITIES
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- A61K49/06—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations
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- A61K49/1803—Semi-solid preparations, e.g. ointments, gels, hydrogels
-
- G—PHYSICS
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、体内病巣への放射線治療を要する患者、また
は体内病巣への外科処置を要する患者の病巣位置の計測
にあたり、患者の体表面特定点を基準とする病巣との位
置関係を確定するためのNMR(核磁気共鳴)断層画像
診断及びX線画像診断(断層画像診断、更にはX線透過
写真撮影)のいずれにも有用な皮膚マーカー(患者の体
躯表面局部に貼布して、病巣と共に描出されうる体表面
特定位r!1標識)を提供する。
は体内病巣への外科処置を要する患者の病巣位置の計測
にあたり、患者の体表面特定点を基準とする病巣との位
置関係を確定するためのNMR(核磁気共鳴)断層画像
診断及びX線画像診断(断層画像診断、更にはX線透過
写真撮影)のいずれにも有用な皮膚マーカー(患者の体
躯表面局部に貼布して、病巣と共に描出されうる体表面
特定位r!1標識)を提供する。
〈従来の技術及び問題点〉
体内病巣を有する患者の検査・治療を目的とする侵襲を
加えるに先立ち、患者の体表面特定局部を基点として、
病巣の立体的位置を正確に認識することは、病巣近辺正
常組織の損傷を最小限度に留め、外科処置の効果を高め
るうえに不可欠である。
加えるに先立ち、患者の体表面特定局部を基点として、
病巣の立体的位置を正確に認識することは、病巣近辺正
常組織の損傷を最小限度に留め、外科処置の効果を高め
るうえに不可欠である。
生体内をwt察する手法として、既にポジトロン放出断
層撮影(PET、PE−CT)、超音波診断(US)な
どが試みられているが、いずれも解像力または描出再現
性、S/N (信号・雑音比)に劣るため、X線−CT
(Comput(eriz)edTomograph
y) (X線断層画像診断)が広く実用されている。も
っとも、X線−CT法にも、骨格、空気(体内気胞、気
管)などにより診断が妨害されるうえ、X線被曝の危険
をも考慮しなければならないなどの問題があり、これら
の難点を克服する診断法として、NMR−CT(核磁気
共鳴断層映像法)が試みられている。このNMR−CT
は、確かに生体に侵襲を加えることなく、体内諸臓器及
び各種病巣の多くが描出されるが、必ずしも全ての病巣
を検出しうるちのではない。即ち、この診断法は、生体
組織のプロトン濃度と磁気緩和現象に基づくため(佐久
間貞行;診断と治療、胆。
層撮影(PET、PE−CT)、超音波診断(US)な
どが試みられているが、いずれも解像力または描出再現
性、S/N (信号・雑音比)に劣るため、X線−CT
(Comput(eriz)edTomograph
y) (X線断層画像診断)が広く実用されている。も
っとも、X線−CT法にも、骨格、空気(体内気胞、気
管)などにより診断が妨害されるうえ、X線被曝の危険
をも考慮しなければならないなどの問題があり、これら
の難点を克服する診断法として、NMR−CT(核磁気
共鳴断層映像法)が試みられている。このNMR−CT
は、確かに生体に侵襲を加えることなく、体内諸臓器及
び各種病巣の多くが描出されるが、必ずしも全ての病巣
を検出しうるちのではない。即ち、この診断法は、生体
組織のプロトン濃度と磁気緩和現象に基づくため(佐久
間貞行;診断と治療、胆。
1489(1982)、佐久間貞行;画像診断、え、
135(1982)。
135(1982)。
佐久間貞行;日本医事新報、3132,3(1984)
、佐久間貞行;病態生理、生、119(1985))
、 NMR特性に異変を来さない病変は検出できない、
また、X線−CT法は、生体組織のXM透過性に基づく
ため、やはり、X線特性に異変を伴わない病変には非力
である。
、佐久間貞行;病態生理、生、119(1985))
、 NMR特性に異変を来さない病変は検出できない、
また、X線−CT法は、生体組織のXM透過性に基づく
ため、やはり、X線特性に異変を伴わない病変には非力
である。
このように、いずれにしても、万能の生体内映像化(診
断)法が確立されていない以上、上記のX線−CTとN
MR−CTを併用し、それぞれの短所を補うのが望まし
い(佐久間貞行他;臨床ME新しい診療、旦(1)13
(1985))−ただし、いずれの診断法においても、
検出(描出)された病巣の立体的位置、特に体躯表面特
定局部との位置関係が、直接明示されるものではない。
断)法が確立されていない以上、上記のX線−CTとN
MR−CTを併用し、それぞれの短所を補うのが望まし
い(佐久間貞行他;臨床ME新しい診療、旦(1)13
(1985))−ただし、いずれの診断法においても、
検出(描出)された病巣の立体的位置、特に体躯表面特
定局部との位置関係が、直接明示されるものではない。
放射線照射治療または各種の外科治療、外科処置におい
ては、体躯表面(皮膚)特定部位を経て、生体内病巣組
織の破壊または切除を意図するものであるから、この皮
膚特定部位と病巣との位置関係を、あらかじめ正しく知
らなければならない。
ては、体躯表面(皮膚)特定部位を経て、生体内病巣組
織の破壊または切除を意図するものであるから、この皮
膚特定部位と病巣との位置関係を、あらかじめ正しく知
らなければならない。
生体内病巣のく位体的)位置を知るには、皮膚マーカー
法、即ち、体内病巣の映像化時に、判別映像化(識別)
されうる、なんらかの物質(皮膚マーカー)を、体躯表
面の所望位置に貼布し、この皮膚マーカーと病巣の双方
をよぎる断層面の映像につき、この両者の位置関係を計
測する手法によらざるを得ないのが現状で、前記X線断
層画像診断及びNMR断層画像診断のいずれにおいても
、この皮膚マーカー法が既に試みられている。X線−C
Tの場合、各種のX線不透過材が有用とされるものの、
体躯表面の形状に適合・変形させて密着・貼布する便宜
上、ポリエチレン被覆銅線(D、V。
法、即ち、体内病巣の映像化時に、判別映像化(識別)
されうる、なんらかの物質(皮膚マーカー)を、体躯表
面の所望位置に貼布し、この皮膚マーカーと病巣の双方
をよぎる断層面の映像につき、この両者の位置関係を計
測する手法によらざるを得ないのが現状で、前記X線断
層画像診断及びNMR断層画像診断のいずれにおいても
、この皮膚マーカー法が既に試みられている。X線−C
Tの場合、各種のX線不透過材が有用とされるものの、
体躯表面の形状に適合・変形させて密着・貼布する便宜
上、ポリエチレン被覆銅線(D、V。
Ash at al、、 C11nical Radi
ology、 34.99(1983))。
ology、 34.99(1983))。
あるいは、はんだ付は用紐状はんだなどが用いられる。
血管造影用カテーテルとして市販されているプラスチッ
ク製チューブは、壁面材質中に、硫酸バリウム、カオリ
ン、ベントナイト、タルク、けい酸アルミニウム、けい
酸マグネシウム、けい砂、アルミナ、イライト、バーミ
キュライト、ノントロライト、サポナイト、クロライド
、アロフェン、りん酸カルシウム、鉄粉、鉛粉などに代
表されるXfi不透過材を分散・包埋させた血管内挿入
用チューブであるが、この血管のX線撮影用挿入物(管
)を、所望の長さに寸断し、前記の皮膚マーカーに転用
することも行われている。これらのX線不透過材(X線
不透過材含有プラスチック)は、確かにX線−CT画像
上の不透過部として明確に認知(識別)されるものの、
これをそのまま、NMR−CTの場合に兼用することは
できない。
ク製チューブは、壁面材質中に、硫酸バリウム、カオリ
ン、ベントナイト、タルク、けい酸アルミニウム、けい
酸マグネシウム、けい砂、アルミナ、イライト、バーミ
キュライト、ノントロライト、サポナイト、クロライド
、アロフェン、りん酸カルシウム、鉄粉、鉛粉などに代
表されるXfi不透過材を分散・包埋させた血管内挿入
用チューブであるが、この血管のX線撮影用挿入物(管
)を、所望の長さに寸断し、前記の皮膚マーカーに転用
することも行われている。これらのX線不透過材(X線
不透過材含有プラスチック)は、確かにX線−CT画像
上の不透過部として明確に認知(識別)されるものの、
これをそのまま、NMR−CTの場合に兼用することは
できない。
NyxRIIRm画像に、体躯表面特定位置を、体内病
巣と共に描出するには、体内病巣をよぎる断層面の皮膚
(体躯表面、正常皮膚)局部に正常皮膚組織と異なる強
いNMR信号を明瞭に発する。なんらかの物質を貼布す
る必要があるが、前記のxLA不透過材はいずれも、は
とんどNMR信号(プロトンNMR信号)を発しないた
め、NMR−CT画像上、空気(大気)と同じく、抽出
されない。
巣と共に描出するには、体内病巣をよぎる断層面の皮膚
(体躯表面、正常皮膚)局部に正常皮膚組織と異なる強
いNMR信号を明瞭に発する。なんらかの物質を貼布す
る必要があるが、前記のxLA不透過材はいずれも、は
とんどNMR信号(プロトンNMR信号)を発しないた
め、NMR−CT画像上、空気(大気)と同じく、抽出
されない。
NMR−CT用皮膚マーカーとしては、水を主成分とす
る高含水ゲルあるいはプロトン信号に富む植物油、動物
油、シリコーン油などが用いられる。しかし、これらは
X線不透過性でないため、X線診断画像において識別不
能である。X線不透過材としての硫酸バリウム、銅など
の粉末を、上記NMR−CT用皮膚マーカーへ混入する
ことも試みられるが、水または油に比し、著しく比重の
高いこれらのX線不透過材は、均一混入し煮い。
る高含水ゲルあるいはプロトン信号に富む植物油、動物
油、シリコーン油などが用いられる。しかし、これらは
X線不透過性でないため、X線診断画像において識別不
能である。X線不透過材としての硫酸バリウム、銅など
の粉末を、上記NMR−CT用皮膚マーカーへ混入する
ことも試みられるが、水または油に比し、著しく比重の
高いこれらのX線不透過材は、均一混入し煮い。
また、混入物により、NMR−CT用皮膚マーカーのプ
ロトン密度が低下しく希釈され)、あるいはプロトンの
横緩和時間(T2)が著しく低下して、NMR信号強度
が弱まるなどの支障をきたす。
ロトン密度が低下しく希釈され)、あるいはプロトンの
横緩和時間(T2)が著しく低下して、NMR信号強度
が弱まるなどの支障をきたす。
〈発明の目的〉
本発明は、生体皮膚面と明確に識別しうる強いNMR信
号及びX線不透過性を兼備し、しかも形態保持性が良好
で、任意形状に裁断可能の、NMR診断及びX線診断の
双方に兼用しうる用皮膚マーカーを提供する。
号及びX線不透過性を兼備し、しかも形態保持性が良好
で、任意形状に裁断可能の、NMR診断及びX線診断の
双方に兼用しうる用皮膚マーカーを提供する。
く問題点を解決するための手段〉
本発明によれば、けん化度98モル%以上、平均重合度
1,000以上のポリビニルアルコールを含み、且つ、
該ポリビニルアルコールの濃度が8wt%を超え、20
vt%以下の水溶液を、X線不透過性・非磁性材料の包
埋されたプラスチック(またはゴム)製容器へ注入後、
これを−10℃以下の温度に冷却・固化・成型後、次に
、これを解凍し、この凍結・解凍操作の累積凍結回数を
1〜8とすることにより得たX線診断・NMR診断兼用
皮膚マーカーが提供される。
1,000以上のポリビニルアルコールを含み、且つ、
該ポリビニルアルコールの濃度が8wt%を超え、20
vt%以下の水溶液を、X線不透過性・非磁性材料の包
埋されたプラスチック(またはゴム)製容器へ注入後、
これを−10℃以下の温度に冷却・固化・成型後、次に
、これを解凍し、この凍結・解凍操作の累積凍結回数を
1〜8とすることにより得たX線診断・NMR診断兼用
皮膚マーカーが提供される。
以下1本発明を、更に詳細に説明する。
本発明では、次に述べる特定処方により生成する高含水
ゲルの充填されたXm不透過性の皮膚マーカーが得られ
る。
ゲルの充填されたXm不透過性の皮膚マーカーが得られ
る。
本発明に用いるポリビニルアルコールは、そのけん化度
が、98モル%以上、好ましくは98.5モル%以上を
要する。また、ポリビニルアルコールの重合度は1,0
00以上を要する。
が、98モル%以上、好ましくは98.5モル%以上を
要する。また、ポリビニルアルコールの重合度は1,0
00以上を要する。
本発明では、まず、前述のポリビニルアルコールを含む
水溶液を調合する。ポリビニルアルコールの濃度として
は、8wt%を超え20wt%以下。
水溶液を調合する。ポリビニルアルコールの濃度として
は、8wt%を超え20wt%以下。
好ましくは9〜15IIt%とする。
本発明においては、上記ポリビニルアルコール水溶液を
、X線不透過性の非磁性材料からなる任意形状の容器へ
注入し、冷却・凍結後、これを解凍することにより、本
発明に供しうる高含水ゲルを得ることができる。また、
特に機械的強度に富む皮膚マーカーを望む場合には、上
記の凍結・解凍の一連の操作を反復して、累積凍結回数
を2〜8とすることにより1本発明に供しうる高含水ゲ
ル(ゴム)を得ることができる。累積凍結回数を高める
とともに、得られる高含水ゴムの硬度も向上するが、累
積凍結回数9以降は、その効果がほぼ消失すること(南
部5生、高分子加工、 32,523(1983))か
ら、上述の2〜8が経済的である。
、X線不透過性の非磁性材料からなる任意形状の容器へ
注入し、冷却・凍結後、これを解凍することにより、本
発明に供しうる高含水ゲルを得ることができる。また、
特に機械的強度に富む皮膚マーカーを望む場合には、上
記の凍結・解凍の一連の操作を反復して、累積凍結回数
を2〜8とすることにより1本発明に供しうる高含水ゲ
ル(ゴム)を得ることができる。累積凍結回数を高める
とともに、得られる高含水ゴムの硬度も向上するが、累
積凍結回数9以降は、その効果がほぼ消失すること(南
部5生、高分子加工、 32,523(1983))か
ら、上述の2〜8が経済的である。
前記の注入容器の形状としては、チューブ状、中空円板
、中空楕円板など、所望に応じ選定できる。また1体内
画像撮影時の実情(病巣の規模、形状)に合わせて裁断
しうろことが望まれることから、臨床現場において容易
に裁断可能な材質により製作されるのが望ましく、従っ
て、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリ塩
化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエステル、ポリア
クリロニトリル、テフロン、シリコーンなどに代表され
るプラスチック(またはゴム)製容器が好ましい。更に
、この容器自体がX線不透過性であることを必須条件と
することから、上記プラスチック素材(またはゴム)に
、あらかじめ(容器成形に先立ち)、X線造影剤を包埋
する。X線造影剤としては、NMR診断に妨害を及ぼさ
ないことを必須条件とすることから、磁性材料(強磁性
材料)は避けなければならず、従って硫酸バリウム、炭
化けい素、窒化けい素、アルミナ、ジルコニアなどに代
表されるX線不透過性の非磁性材料が適している。この
Xm不透過材のプラスチック材への混入量としては、そ
れぞれのX線遮蔽効果に応じ、適宜選択されるが1通常
10〜45tit%混入することにより、本発明の皮膚
マーカーが、生体軟組織と明確に識別される。
、中空楕円板など、所望に応じ選定できる。また1体内
画像撮影時の実情(病巣の規模、形状)に合わせて裁断
しうろことが望まれることから、臨床現場において容易
に裁断可能な材質により製作されるのが望ましく、従っ
て、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリ塩
化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエステル、ポリア
クリロニトリル、テフロン、シリコーンなどに代表され
るプラスチック(またはゴム)製容器が好ましい。更に
、この容器自体がX線不透過性であることを必須条件と
することから、上記プラスチック素材(またはゴム)に
、あらかじめ(容器成形に先立ち)、X線造影剤を包埋
する。X線造影剤としては、NMR診断に妨害を及ぼさ
ないことを必須条件とすることから、磁性材料(強磁性
材料)は避けなければならず、従って硫酸バリウム、炭
化けい素、窒化けい素、アルミナ、ジルコニアなどに代
表されるX線不透過性の非磁性材料が適している。この
Xm不透過材のプラスチック材への混入量としては、そ
れぞれのX線遮蔽効果に応じ、適宜選択されるが1通常
10〜45tit%混入することにより、本発明の皮膚
マーカーが、生体軟組織と明確に識別される。
市販のX線造影用カテーテルは、可撓性のプラスチック
・チューブであるが、その(壁面材料)中に、硫酸バリ
ウムに代表されるX線不透過材が包埋されているため、
そのチューブ(カテーテル)の一端を閉じたうえで、本
発明のポリビニルアルコール水溶液注入容器に供するこ
とができる。もっとも、磁性材料を包埋したX線造影用
カテーテルはNMR装置に悪影響を及ぼすので、市販の
(X線造影用)カテーテルにつき、あらかじめNMR−
CT両画像支障のないことを確認する必要がある。
・チューブであるが、その(壁面材料)中に、硫酸バリ
ウムに代表されるX線不透過材が包埋されているため、
そのチューブ(カテーテル)の一端を閉じたうえで、本
発明のポリビニルアルコール水溶液注入容器に供するこ
とができる。もっとも、磁性材料を包埋したX線造影用
カテーテルはNMR装置に悪影響を及ぼすので、市販の
(X線造影用)カテーテルにつき、あらかじめNMR−
CT両画像支障のないことを確認する必要がある。
本発明においては、ポリビニルアルコール単一成分がゲ
ル素材(ゲル化成分)として用いられる。
ル素材(ゲル化成分)として用いられる。
しかし、ポリビニルアルコールのゲル化を阻害せず、し
かも、上記ゲル(高含水ゲル)のプロトンNMRm号を
弱めることのない、他の物質が共存することは1本発明
に差支えなく、その共存量としては、例えばポリビニル
アルコールの172量以下とすることができる。
かも、上記ゲル(高含水ゲル)のプロトンNMRm号を
弱めることのない、他の物質が共存することは1本発明
に差支えなく、その共存量としては、例えばポリビニル
アルコールの172量以下とすることができる。
上述の、ポリビニルアルコールのゲル化を阻害せず、し
かもゲルのNMR信号を弱めることのない成分としては
、例えばレシチン、植物油、動物油、グルコース、カゼ
イン、メチルアルコール、プロピルアルコール、p−ヒ
ドロキシ安息香酸ブチル、更にはニッケル、銅、鉄、デ
ィスプロシウム、ガドリニウム、バナジル、コバルトな
どのイオンが挙げられるが、これらは、そのまま、また
は水溶液あるいは懸濁液としてあらかじめポリビニルア
ルコール水溶液へ添加後、攪拌して均一に分散させ、し
かる後、前述の凍結及びその後の処理を施すことができ
る。
かもゲルのNMR信号を弱めることのない成分としては
、例えばレシチン、植物油、動物油、グルコース、カゼ
イン、メチルアルコール、プロピルアルコール、p−ヒ
ドロキシ安息香酸ブチル、更にはニッケル、銅、鉄、デ
ィスプロシウム、ガドリニウム、バナジル、コバルトな
どのイオンが挙げられるが、これらは、そのまま、また
は水溶液あるいは懸濁液としてあらかじめポリビニルア
ルコール水溶液へ添加後、攪拌して均一に分散させ、し
かる後、前述の凍結及びその後の処理を施すことができ
る。
ニッケル、銅、バナジル、鉄(■)、ディスプロシウム
、コバルト、ガドリニウムなどのイオンが微量共存する
と、高含水ゲル中のプロトンの縦緩和時間T4が、横緩
和時間T2に比し、特に著しく短縮する結果、ゲルのN
MR信号が大幅に増強されることから、これらの常磁性
イオンは、むしろ本発明に好ましい共存物として挙られ
、これにより、NMR−CTにおいて1本発明の皮膚マ
ーカーが特に鮮明に描出される。これら好ましい添加物
の濃度としては、コバルト・イオン10〜350 m
M/ Q (0,06〜2.1%)、バナジル・イオン
。
、コバルト、ガドリニウムなどのイオンが微量共存する
と、高含水ゲル中のプロトンの縦緩和時間T4が、横緩
和時間T2に比し、特に著しく短縮する結果、ゲルのN
MR信号が大幅に増強されることから、これらの常磁性
イオンは、むしろ本発明に好ましい共存物として挙られ
、これにより、NMR−CTにおいて1本発明の皮膚マ
ーカーが特に鮮明に描出される。これら好ましい添加物
の濃度としては、コバルト・イオン10〜350 m
M/ Q (0,06〜2.1%)、バナジル・イオン
。
ディスプロシウム・イオン、ニッケル・イオン0.1〜
350mM/Q (6ppm〜5.7%)、銅イオン0
.1〜10 mM/ Q (6〜635ppm)、第
二鉄イオン、カドリニウムイオン0.05〜3.5my
1/Q (3〜550ppm)が良い。更に多量共存さ
せると、ゲルの(プロトンの)横緩和時間T2が短縮さ
れて、NMR信号増強効果が薄れるため、上記の濃度範
囲を選定するのが好ましい。
350mM/Q (6ppm〜5.7%)、銅イオン0
.1〜10 mM/ Q (6〜635ppm)、第
二鉄イオン、カドリニウムイオン0.05〜3.5my
1/Q (3〜550ppm)が良い。更に多量共存さ
せると、ゲルの(プロトンの)横緩和時間T2が短縮さ
れて、NMR信号増強効果が薄れるため、上記の濃度範
囲を選定するのが好ましい。
本発明においては、含水率80〜92%の範囲の所望の
ゲル(皮膚マーカー)を得ることができる。ゲル含水率
は、当初のポリビニルアルコール水溶液(または懸濁液
)の調合組成に依存するが、当初のポリビニルアルコー
ル水溶液(または懸濁液)が、そのままゲル化している
ことから、容易にゲル含水率が算出される。
ゲル(皮膚マーカー)を得ることができる。ゲル含水率
は、当初のポリビニルアルコール水溶液(または懸濁液
)の調合組成に依存するが、当初のポリビニルアルコー
ル水溶液(または懸濁液)が、そのままゲル化している
ことから、容易にゲル含水率が算出される。
本発明においては、当初のポリビニルアルコール水溶液
の組成を調整することにより、含水率80%未満1例え
ば30〜79%のゲルを得ることもできるが、皮膚マー
カーとしての用途を考慮した場合、含水率73%程度で
は、肝臓と同程度のNMR信号強度が得られるにすぎず
、含水率75%では、肝臓より鮮明に描出されるものの
、なお脳灰白質の信号強度には及ばない。脳白質、脂肪
に匹敵する強いNMR信号を確保する観点から、含水率
としては、やはり上記の80〜92%が好ましく、特に
これら生体組織に勝る鮮明な描出を望む場合には、ここ
へ更に前記のニッケル、銅。
の組成を調整することにより、含水率80%未満1例え
ば30〜79%のゲルを得ることもできるが、皮膚マー
カーとしての用途を考慮した場合、含水率73%程度で
は、肝臓と同程度のNMR信号強度が得られるにすぎず
、含水率75%では、肝臓より鮮明に描出されるものの
、なお脳灰白質の信号強度には及ばない。脳白質、脂肪
に匹敵する強いNMR信号を確保する観点から、含水率
としては、やはり上記の80〜92%が好ましく、特に
これら生体組織に勝る鮮明な描出を望む場合には、ここ
へ更に前記のニッケル、銅。
バナジル、鉄、ディスプロシウム、コバルト、ガドリニ
ウム等のイオンを共存させるのが好ましい。
ウム等のイオンを共存させるのが好ましい。
〈発明の効果〉
本発明の皮膚マーカーは、強いNMR信号を発し、鮮明
に描出されると共に、高含水ゲルの充填容器自体がX線
不透過性であることから、そのままX線写真においても
生体軟組織、皮下脂肪層、皮膚などと明確に識別され、
NMR−CT、X線撮影(X線診断。X線−CT及びx
g透過撮影)の双方に兼用できる。
に描出されると共に、高含水ゲルの充填容器自体がX線
不透過性であることから、そのままX線写真においても
生体軟組織、皮下脂肪層、皮膚などと明確に識別され、
NMR−CT、X線撮影(X線診断。X線−CT及びx
g透過撮影)の双方に兼用できる。
本発明の皮膚マーカーは、診断時の実情(病巣の規模、
形状)に応じ、はさみなどにより適宜裁断して供するこ
とができる。
形状)に応じ、はさみなどにより適宜裁断して供するこ
とができる。
本発明の皮膚マーカーは、多量の水を含むにもかかわら
ず、37℃においても形態保持性を有する。したがって
、X線不透過材製容器へ、従来のNMR−CT用皮膚マ
ーカー材(植物油、動物油、シリコーン油)を充填した
場合、上記の容器裁断に伴い、裁断口から充填物が流出
するのを免かれないのに反し、本発明の皮膚マーカーに
は、この悲恋が無い。
ず、37℃においても形態保持性を有する。したがって
、X線不透過材製容器へ、従来のNMR−CT用皮膚マ
ーカー材(植物油、動物油、シリコーン油)を充填した
場合、上記の容器裁断に伴い、裁断口から充填物が流出
するのを免かれないのに反し、本発明の皮膚マーカーに
は、この悲恋が無い。
本発明の皮膚マーカーは保存もきわめて容易で、密封容
器内では、半年以上、高含水状態に変りなく、生体皮膚
とは明確に異なる強いNMR信号を発すると共に、X線
不透過性を兼何している。
器内では、半年以上、高含水状態に変りなく、生体皮膚
とは明確に異なる強いNMR信号を発すると共に、X線
不透過性を兼何している。
本発明の皮膚マーカーはX線不透過材として磁性材料(
鉄、コバルト、ニッケル、ハロゲン化りロム、酸化クロ
ムに代表されるフェロ磁性体及び酸化ニッケル(II)
鉄(■)、酸化鉄(I[[)鉄(■)、酸化マンガン(
n)鉄(■)、γ−酸化鉄(■)、ニッケル亜鉛フェラ
イト、マンガン亜鉛フェライトに代表されるフェリ磁性
体(強磁性材料)を含まないため、NMR−CT装置に
支障をきたさない。
鉄、コバルト、ニッケル、ハロゲン化りロム、酸化クロ
ムに代表されるフェロ磁性体及び酸化ニッケル(II)
鉄(■)、酸化鉄(I[[)鉄(■)、酸化マンガン(
n)鉄(■)、γ−酸化鉄(■)、ニッケル亜鉛フェラ
イト、マンガン亜鉛フェライトに代表されるフェリ磁性
体(強磁性材料)を含まないため、NMR−CT装置に
支障をきたさない。
〈実施例〉
以下本発明の実施例につき説明する。なお、%とppm
の表示は重量基準による。
の表示は重量基準による。
実施例1
平均重合度1,000、けん化度98モル%のポリビニ
ルアルコールの20%水溶液314gを、円形容器(硫
酸バリウム45%を分散・包埋したポリエチレン製、深
さ3mm、直径2G、壁面厚み0.7R1)へ注入後、
これを−30℃に冷却す逃ことにより凍結体を得、これ
に解凍を施す。この凍結・解凍操作を反復することによ
り、含水率80%の円板状ゲル充填体(ゲル充填容器、
皮膚マーカー)を得た。
ルアルコールの20%水溶液314gを、円形容器(硫
酸バリウム45%を分散・包埋したポリエチレン製、深
さ3mm、直径2G、壁面厚み0.7R1)へ注入後、
これを−30℃に冷却す逃ことにより凍結体を得、これ
に解凍を施す。この凍結・解凍操作を反復することによ
り、含水率80%の円板状ゲル充填体(ゲル充填容器、
皮膚マーカー)を得た。
NMR−CT装置(0,15T 、 3.69M Hz
)の磁場へこの皮膚マーカーを挿入して、プロトンの
縦緩和時間T1と横緩和時間T2を測定し。
)の磁場へこの皮膚マーカーを挿入して、プロトンの
縦緩和時間T1と横緩和時間T2を測定し。
T、=0.35s、T2=0.15gを得た。同じく肝
臓のプロトン緩和時間がT工=0.3s 、 T、=0
.05sであることから1式1に基づ<NMR信号強度
11=k・ρ・exp(−2r/Ta)(1−exp(
−Tr/Tt))・・・・(1) k 定数、ρ プロトン密度、 τ パルス・エコ一時間(24ms) Tr パルス繰り返し時間(500m s )で試算
した結果、本発明の皮膚マーカーのほうが、肝臓に比し
、1.3倍の信号強度を示すと推定された。事実、 ボ
ランティアの前胸壁皮膚に、放射線照射予定部位を表示
するとの想定のもとに。
臓のプロトン緩和時間がT工=0.3s 、 T、=0
.05sであることから1式1に基づ<NMR信号強度
11=k・ρ・exp(−2r/Ta)(1−exp(
−Tr/Tt))・・・・(1) k 定数、ρ プロトン密度、 τ パルス・エコ一時間(24ms) Tr パルス繰り返し時間(500m s )で試算
した結果、本発明の皮膚マーカーのほうが、肝臓に比し
、1.3倍の信号強度を示すと推定された。事実、 ボ
ランティアの前胸壁皮膚に、放射線照射予定部位を表示
するとの想定のもとに。
前記小円板ゲル(皮膚マーカー)を、皮膚上に貼布し、
このマーカー及び肝S(病巣想定部)の双方をよぎるN
MR断層画像を撮影゛した結果、静磁場強度0.15T
、パルス間隔500 m s、エコ一時間48m5の条
件下に、皮膚面自体は描出されないものの、皮膚マーカ
ーと肝臓の双方が描出され、しかも1本発明のマーカー
のほうが明らかに強く描出されることを確認した。これ
により、皮膚マーカー貼布位置と肝臓局部との位置関係
を容易に捕えることができた。なお、このマーカーと肝
臓とを含む断層像を各方面から撮影しつつ、肝臓局部(
想定病巣)の形状に合わせて、マーカー周縁を、はさみ
により容易に裁断することもでき、裁断口から液体が流
出する不都合は見られなかった。
このマーカー及び肝S(病巣想定部)の双方をよぎるN
MR断層画像を撮影゛した結果、静磁場強度0.15T
、パルス間隔500 m s、エコ一時間48m5の条
件下に、皮膚面自体は描出されないものの、皮膚マーカ
ーと肝臓の双方が描出され、しかも1本発明のマーカー
のほうが明らかに強く描出されることを確認した。これ
により、皮膚マーカー貼布位置と肝臓局部との位置関係
を容易に捕えることができた。なお、このマーカーと肝
臓とを含む断層像を各方面から撮影しつつ、肝臓局部(
想定病巣)の形状に合わせて、マーカー周縁を、はさみ
により容易に裁断することもでき、裁断口から液体が流
出する不都合は見られなかった。
次に、そのままの状態において、このボランティアの胸
腹部X線−CT像を撮影した結果、皮膚マーカーの外装
(容器)がX線不透部として鮮明に識別されることを確
かめた。
腹部X線−CT像を撮影した結果、皮膚マーカーの外装
(容器)がX線不透部として鮮明に識別されることを確
かめた。
上記皮膚マーカーを取りはずし、6ケ月間密封保存後、
再び前述の手法によりTよ、T2を測定した結果、T□
=0.34、T2=0.15sが得られ、当初の値とほ
ぼ合致した。ボランティアの胸部皮膚面に貼布して、前
回と同様に検討した結果、肝臓より強いNMR信号を認
め、更にX線−CTにおいても、不透過部として鮮明に
識別されることから。
再び前述の手法によりTよ、T2を測定した結果、T□
=0.34、T2=0.15sが得られ、当初の値とほ
ぼ合致した。ボランティアの胸部皮膚面に貼布して、前
回と同様に検討した結果、肝臓より強いNMR信号を認
め、更にX線−CTにおいても、不透過部として鮮明に
識別されることから。
NMR−CT、X線−CT兼用の皮膚マーカーとして有
用であることを知った。
用であることを知った。
実施例2
平均重合度2,000.けん化度99モル%のポリビニ
ルアルコールの15%水溶液を: 25X25X3m+
+(7)容器(u面厚ミll111、炭化ケイ素工5%
分散・包埋したポリ塩化ビニル製)へ注入後、2回の凍
結・解凍を施して得た高含水ゲルの含水率は85%であ
った。そのNMR特性を、実施例1のNMR装置により
測定した結果、T1=0.53s 、 T、 ==0.
22 sを得た。実施例1の式1に基づき、NMR信号
強度を試算したところ、腸(T工=0.4 s 、 T
2=0.07 g )より鮮明に描出される(信号強度
比1.2〜1.3)と推定された。事実、この皮膚マー
カーをボランティアの前胸壁皮膚に貼布し、このマーカ
ー及び肺臓中葉の双方をよぎるNMRFr層画像及び胸
腹部画像を撮影した結果、皮膚面自体は描出されないも
のの、皮膚マ−カーと肺中葉、大腸、小腸が描出され、
しかも、本発明の皮膚マーカーのほうが、肺中葉、大腸
、小腸に比し、鮮明に描出されることを確かめた。
ルアルコールの15%水溶液を: 25X25X3m+
+(7)容器(u面厚ミll111、炭化ケイ素工5%
分散・包埋したポリ塩化ビニル製)へ注入後、2回の凍
結・解凍を施して得た高含水ゲルの含水率は85%であ
った。そのNMR特性を、実施例1のNMR装置により
測定した結果、T1=0.53s 、 T、 ==0.
22 sを得た。実施例1の式1に基づき、NMR信号
強度を試算したところ、腸(T工=0.4 s 、 T
2=0.07 g )より鮮明に描出される(信号強度
比1.2〜1.3)と推定された。事実、この皮膚マー
カーをボランティアの前胸壁皮膚に貼布し、このマーカ
ー及び肺臓中葉の双方をよぎるNMRFr層画像及び胸
腹部画像を撮影した結果、皮膚面自体は描出されないも
のの、皮膚マ−カーと肺中葉、大腸、小腸が描出され、
しかも、本発明の皮膚マーカーのほうが、肺中葉、大腸
、小腸に比し、鮮明に描出されることを確かめた。
次に、そのままの状態で、XQCT像を撮影したところ
、皮膚マーカーの外装(容器)が鮮明に識別された。
、皮膚マーカーの外装(容器)が鮮明に識別された。
実施例3
平均重合度2,600、けん化度99モル%のポリビニ
ルアルコールの15%水溶液へ、塩化ニッケル六水塩を
0.28%溶解させ、ニッケル・イオン換算濃度700
ppm (12mM/n)とした。内径22m、長さ2
0(2mのガラス製試験管及び市販の血管造影用カテー
テル(内径1.8I、外径2.35nm、長さ20フイ
ート、6m、ポリエチレン製X線造影剤(硫酸バリウム
)40%分散・包埋)を用意し、それぞれに上記のポリ
ビニルアルコールとニッケル・イオンを含む水溶液を満
たし、カテーテルの両端を結紮した。これらを−40℃
において凍結後、解凍を施こした。次に、カテーテルを
35a1の長さに裁断したが、裁断口から、内容物が流
出する懸念は無かった。
ルアルコールの15%水溶液へ、塩化ニッケル六水塩を
0.28%溶解させ、ニッケル・イオン換算濃度700
ppm (12mM/n)とした。内径22m、長さ2
0(2mのガラス製試験管及び市販の血管造影用カテー
テル(内径1.8I、外径2.35nm、長さ20フイ
ート、6m、ポリエチレン製X線造影剤(硫酸バリウム
)40%分散・包埋)を用意し、それぞれに上記のポリ
ビニルアルコールとニッケル・イオンを含む水溶液を満
たし、カテーテルの両端を結紮した。これらを−40℃
において凍結後、解凍を施こした。次に、カテーテルを
35a1の長さに裁断したが、裁断口から、内容物が流
出する懸念は無かった。
前記の試験管内に成形された高含水ゲルを取り出し、実
施例1のNMR装置により緩和時間を測定した結果、T
□=109〜133m5.T、=106〜114m5を
得た。ニッケル・イオンを添加しないポリビニルアルコ
ール濃度15%の水溶液をゲル化した場合の緩和時間(
T1=500ms、T、=220ms (実施例2))
と対比して、縦緩和時間T□が1/4〜115に短縮さ
れたにもかかわらず、横緩和時間T2は1/2に短縮さ
れたにとどまることを知った。式1から、この場合。
施例1のNMR装置により緩和時間を測定した結果、T
□=109〜133m5.T、=106〜114m5を
得た。ニッケル・イオンを添加しないポリビニルアルコ
ール濃度15%の水溶液をゲル化した場合の緩和時間(
T1=500ms、T、=220ms (実施例2))
と対比して、縦緩和時間T□が1/4〜115に短縮さ
れたにもかかわらず、横緩和時間T2は1/2に短縮さ
れたにとどまることを知った。式1から、この場合。
ニッケル・イオンが高含水ゲルのプロトンNMR信号を
1.2倍に増強し、その信号強度は、脳内質(T、=3
00ms、T、=80ms)の1.4倍にも及ぶと期待
された。中咽頭癌患者の左右側頭部から後頭部にかけ、
前記のポリエチレン製カテーテルを用いて製作した皮膚
マーカー裁断片を貼布・固定し、X線−〇T画像を撮影
した結果。
1.2倍に増強し、その信号強度は、脳内質(T、=3
00ms、T、=80ms)の1.4倍にも及ぶと期待
された。中咽頭癌患者の左右側頭部から後頭部にかけ、
前記のポリエチレン製カテーテルを用いて製作した皮膚
マーカー裁断片を貼布・固定し、X線−〇T画像を撮影
した結果。
血管造影用カテーテルと右咽頭腫瘍が確認され、カテー
テル貼布位置との相対関係が明示された。
テル貼布位置との相対関係が明示された。
そのままの状態で、引き続きNMR−CT像を撮影した
ところ、axial断層(体軸に垂直方向の断FF)
、 coronal断M(冠状断面、体軸に平行で、し
かも身体の前後方向の断層)の双方につき、皮膚マーカ
ー(カテーテル)が識別された。
ところ、axial断層(体軸に垂直方向の断FF)
、 coronal断M(冠状断面、体軸に平行で、し
かも身体の前後方向の断層)の双方につき、皮膚マーカ
ー(カテーテル)が識別された。
次に、この皮膚マーカーを、後頭部、頭頚部。
下腹部にそれぞれ貼布して、NMR−CT両画像検討し
たところ、いずれの場合にも、このマーカーが強く描出
され、肝臓よりは勿論のこと、腎臓、膵臓、膵臓、肺、
膀胱更には脳内質、脂肪層よりも強く描出されることを
知った。
たところ、いずれの場合にも、このマーカーが強く描出
され、肝臓よりは勿論のこと、腎臓、膵臓、膵臓、肺、
膀胱更には脳内質、脂肪層よりも強く描出されることを
知った。
実施例4
実施例3のポリビニルアルコールとニッケル・イオンを
含む水溶液を、内径3.3mm、外径3.8閣、長さ2
0cmの管(X線造影剤シリコーンカーバイト15%+
1%分散包埋したポリエチレン製)へ注入後、実施例3
に準じて、これをゲル化した。
含む水溶液を、内径3.3mm、外径3.8閣、長さ2
0cmの管(X線造影剤シリコーンカーバイト15%+
1%分散包埋したポリエチレン製)へ注入後、実施例3
に準じて、これをゲル化した。
次にこれを胸部と上腹部皮膚表面に貼布したところ、N
MR−CT両画像皮膚マーカーが識別された。そのまま
の状態でX線’−CT画像を撮影したところ、不透過部
分として、皮膚マーカーが鮮明に描出された。
MR−CT両画像皮膚マーカーが識別された。そのまま
の状態でX線’−CT画像を撮影したところ、不透過部
分として、皮膚マーカーが鮮明に描出された。
一方、実施例3で得た皮膚マーカー(カテーテル、内径
1.8mm)を胸部と上腹部に貼付して、NMR−CT
両画像検討した場合、その識別は困難であった。これは
1周知のとおり、胸部と上腹部皮膚表面は、呼吸及び心
拍により移動するにもかかわらず、今回、呼吸、心拍手
同調撮影方式を採用していないため、内径わずか1.8
薗の皮膚マーカーが識別されなかったと解釈される。前
述のとおり、内径3.3+amの皮膚マーカーでは十分
識別可能である。
1.8mm)を胸部と上腹部に貼付して、NMR−CT
両画像検討した場合、その識別は困難であった。これは
1周知のとおり、胸部と上腹部皮膚表面は、呼吸及び心
拍により移動するにもかかわらず、今回、呼吸、心拍手
同調撮影方式を採用していないため、内径わずか1.8
薗の皮膚マーカーが識別されなかったと解釈される。前
述のとおり、内径3.3+amの皮膚マーカーでは十分
識別可能である。
比較例1
実施例3の市販カテーテルへ、従来のN M R−CT
用皮膚マーカー剤としての植物油(T□=144m s
、 T 2= 146 m s )またはシリコーン
油(T、=418m5.T2=469ms)を注入後、
両端を封じた。これを後頭部に貼布し、NMR−CT両
画像検討したところ、脳内質と同等もしくは若干これに
勝る高輝度画像として識別されたが。
用皮膚マーカー剤としての植物油(T□=144m s
、 T 2= 146 m s )またはシリコーン
油(T、=418m5.T2=469ms)を注入後、
両端を封じた。これを後頭部に貼布し、NMR−CT両
画像検討したところ、脳内質と同等もしくは若干これに
勝る高輝度画像として識別されたが。
所望長さく約30画)に切断し、なおも各方向からの断
層面撮影を続行したところ、チューブ裁断口からシリコ
ーン油が流失する不都合を生じた。
層面撮影を続行したところ、チューブ裁断口からシリコ
ーン油が流失する不都合を生じた。
このシリコーン油の欠点を回避する目的から、上記チュ
ーブ内へ寒天(T、=0.5〜2s、T2=0.005
〜0.006 s ) 、こんにや< (Tt =1
、4 s、T2=0.07 s ) 、ゆで卵(黄T
、 =0.06 s 、 T2=0.06s)、ゼラチ
ン(T−” 0.2 s −T2 ”0.12s)、ポ
リアクリルアミドゲル(T工=0.2〜2s、T2=0
.08〜Is)をそれぞれ充填した。しかし、寒天はT
2がT□に比し余りにも短いことからも明白なとおり、
NMR信号強度がきわめて微弱であった。こんにゃく、
ゆで卵、ゼラチン、ポリアクリルアミドゲルではかなり
の信号強度を認めたものの、脳白質と同等程度にとどま
り、更に、こんにゃく、ゆで卵、ポリアクリルアミドゲ
ルの場合、これをチューブへ充填するのがきわめて困難
で、通常は多量の気泡混入を避は難く、マーカーとして
不都合であった。ゼラチンの場合は原液(水溶液)をチ
ューブ内へ注入後、冷却・ゲル化させうろことから、上
述のチューブ内充填操作は容易であるものの、このゼラ
チンが20〜25°Cにおいて、粘稠液状と化すため、
前述のシリコーン油と同様、流失を免れないことを知っ
た。
ーブ内へ寒天(T、=0.5〜2s、T2=0.005
〜0.006 s ) 、こんにや< (Tt =1
、4 s、T2=0.07 s ) 、ゆで卵(黄T
、 =0.06 s 、 T2=0.06s)、ゼラチ
ン(T−” 0.2 s −T2 ”0.12s)、ポ
リアクリルアミドゲル(T工=0.2〜2s、T2=0
.08〜Is)をそれぞれ充填した。しかし、寒天はT
2がT□に比し余りにも短いことからも明白なとおり、
NMR信号強度がきわめて微弱であった。こんにゃく、
ゆで卵、ゼラチン、ポリアクリルアミドゲルではかなり
の信号強度を認めたものの、脳白質と同等程度にとどま
り、更に、こんにゃく、ゆで卵、ポリアクリルアミドゲ
ルの場合、これをチューブへ充填するのがきわめて困難
で、通常は多量の気泡混入を避は難く、マーカーとして
不都合であった。ゼラチンの場合は原液(水溶液)をチ
ューブ内へ注入後、冷却・ゲル化させうろことから、上
述のチューブ内充填操作は容易であるものの、このゼラ
チンが20〜25°Cにおいて、粘稠液状と化すため、
前述のシリコーン油と同様、流失を免れないことを知っ
た。
Claims (1)
- けん化度98モル%以上、平均重合度1,000以上の
ポリビニルアルコールを含み、且つ、該ポリビニルアル
コールの濃度が8wt%を超え、20wt%以下に調整
された水溶液を、X線不透過性・非磁性材料の包埋され
たプラスチック(またはゴム)製容器へ注入後、これを
−10℃以下の温度に凍結・固化・成型後、解凍し、こ
の凍結・解凍操作の累積凍結回数を1〜8とすることに
より得たX線画像診断・NMR断層画像診断兼用皮膚マ
ーカー。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60292861A JPS62153229A (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 皮膚マ−カ− |
EP86117919A EP0228692B1 (en) | 1985-12-27 | 1986-12-23 | Skin marker |
DE8686117919T DE3684437D1 (de) | 1985-12-27 | 1986-12-23 | Hautmarkierungsmittel. |
CA000526316A CA1290244C (en) | 1985-12-27 | 1986-12-24 | Process for making a skin marker for diagnosis by x-ray tomography and nuclear magnetic rasonance imaging |
US07/224,938 US4916170A (en) | 1985-12-27 | 1988-07-27 | Process for making skin marker |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60292861A JPS62153229A (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 皮膚マ−カ− |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62153229A true JPS62153229A (ja) | 1987-07-08 |
JPH0578534B2 JPH0578534B2 (ja) | 1993-10-29 |
Family
ID=17787319
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60292861A Granted JPS62153229A (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 皮膚マ−カ− |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4916170A (ja) |
EP (1) | EP0228692B1 (ja) |
JP (1) | JPS62153229A (ja) |
CA (1) | CA1290244C (ja) |
DE (1) | DE3684437D1 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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