(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）基体と、
（ｂ）上記基体の表面の少なくとも一部をコーティングする架橋ヒドロゲルポリマとを備える移植又は挿入可能な医療器具であって、
該架橋ヒドロゲルポリマは、該架橋ヒドロゲルポリマの架橋度を変え、周囲の環境内の検出可能な核種に対して該器具に関連する検出可能な核種の磁気特性を変えること及び該架橋ヒドロゲルポリマ内に常磁性材料を組み込むことにより、当該医療器具を患者に移植又は挿入した際、当該医療器具を磁気共鳴画像において可視とするように適応化されていることを特徴とする移植又は挿入可能な医療器具。
【請求項２】
上記常磁性材料は、デンプンがコーティングされた酸化鉄粒子を含むことを特徴とする請求項１記載の移植又は挿入可能な医療器具。
【請求項３】
上記常磁性材料は、常磁性イオン、常磁性イオンキレート基又は常磁性イオンキレート錯体を含むことを特徴とする請求項１記載の移植又は挿入可能な医療器具。
【請求項４】
上記常磁性イオンキレート基は、上記架橋ヒドロゲルポリマに共有結合されていることを特徴とする請求項３記載の移植又は挿入可能な医療器具。
【請求項５】
上記常磁性イオンは、クロム（ＩＩＩ）、マンガン（ＩＩ）、鉄（ＩＩＩ）、鉄（ＩＩ）、コバルト（ＩＩ）、銅（ＩＩ）、ニッケル（ＩＩ）、プラセオジウム（ＩＩＩ）、ネオジウム（ＩＩＩ）、サマリウム（ＩＩＩ）、イッテルビウム（ＩＩＩ）、ガドリニウム（ＩＩＩ）、テルビウム（ＩＩＩ）、ジスプロシウム（ＩＩＩ）、ホルミウム（ＩＩＩ）、エルビウム（ＩＩＩ）からなるグループから選択されることを特徴とする請求項３記載の移植又は挿入可能な医療器具。
【請求項６】
上記常磁性イオンキレート基は、有機酸官能基を含むことを特徴とする請求項３記載の移植又は挿入可能な医療器具。
【請求項７】
上記常磁性イオンキレート基は、カルボキシル基又はアミノポリカルボキシル酸基を含むことを特徴とする請求項６記載の移植又は挿入可能な医療器具。
【請求項８】
上記架橋ヒドロゲルポリマは、置換された又は置換されていないアクリル酸モノマユニット、又は、置換された又は置換されていないアクリルアミドモノマユニット又はその両者を含むことを特徴とする請求項１記載の移植又は挿入可能な医療器具。
【請求項９】
上記常磁性イオンキレート錯体は、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）、テトラアザシクロドデカン五酢酸（ＤＯＴＡ）、テトラアザシクロテトラデカン四酢酸（ＴＥＴＡ）からなるグループから選択されることを特徴とする請求項３記載の移植又は挿入可能な医療器具。
【請求項１０】
上記架橋ヒドロゲルポリマは、ポリアクリレート、ポリ（アクリル酸）、ポリ（メタクリル酸）、ポリアクリルアミド、ポリ（Ｎ−アルキルアクリルアミド）、ポリアルキレンオキシド、ポリ（エチレンオキシド）、ポリ（プロピレン）オキシド、ポリ（ビニルアルコール）、ポリビニル芳香族、ポリ（ビニルピロリドン）、ポリ（エチレンイミン）、ポリエチレンアミン、ポリアクリロニトリル、ポリビニルスルホン酸、ポリアミド、ポリ（Ｌ−リジン）、親水性ポリウレタン、無水マレイン酸ポリマ、タンパク質、コラーゲン、セルロースポリマ、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、デキストラン、カルボキシメチルデキストラン、修飾デキストラン、アルギナート、アルギン酸、ペクチン酸、ヒアルロン酸、キチン、プルラン、ゼラチン、ジェラン、キサンタン、カルボキシメチルデンプン、硫酸コンドロイチン、グアール、デンプン、及びこれらのコポリマ、混合物及び誘導体からなるグループから選択されることを特徴とする請求項１記載の移植又は挿入可能な医療器具。
【請求項１１】
上記架橋ヒドロゲルポリマは、ポリ（アクリル酸）、ポリアクリルアミド、ポリ（Ｎ−アルキルアクリルアミド）アクリル酸及びアクリルアミドのコポリマ、ポリ（エチレンオキシド）、ポリ（プロピレンオキシド）、エチレンオキシド及びプロピレンオキシドのコポリマ、ヒアルロン酸、ポリ（Ｌ−リジン）からなるグループから選択されることを特徴とする請求項１記載の移植又は挿入可能な医療器具。
【請求項１２】
上記架橋ヒドロゲルポリマ上に形成された潤滑コーティング層を更に備える請求項１記載の移植又は挿入可能な医療器具。
【請求項１３】
当該医療器具は、カテーテル、ガイドワイヤ、バルーン、ステントからなるグループから選択されることを特徴とする請求項１記載の移植又は挿入可能な医療器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴画像（magnetic resonance imaging：以下、ＭＲＩという。）において可視となる移植又は挿入可能な医療器具に関する。詳しくは、本発明は、ＭＲＩにおいて医療器具を可視とするコーティングを備える医療器具と、この医療器具の位置をＭＲＩによって確認しながら又は確認した後に医療的施術を行うこの医療器具の用途、及び医療器具に用いて、この医療器具をＭＲＩにおいて可視とするコーティングの用途に関する。
【背景技術】
【０００２】
近代医学の診療においては、患者の生体内の生体構造及び患部組織内部に侵入することなく撮像を行うことができる診断器具が非常に重要になっている。このような非侵入型の撮像技術としては、磁気共鳴画像診断法（magnetic resonance imaging：以下、ＭＲＩという。）、ｘ線撮影法、超音波撮影法、ｘ線コンピュータ断層撮影法、放射断層撮影法等がある。ＭＲＩは、患者の断面の２次元画像を撮像し、生体の一部のカラー又はグレースケールコントラストの画像を提供する。これらの２次元画像を再構築することにより、生体の一部の３次元画像を生成することもできる。特に、ＭＲＩは、患者又は医師を有害な放射線に晒すことなく、観察すべき領域の詳細な画像が得られるため、有益である。これらの詳細な画像は、医師にとって、有用な診断材料となり、これを用いて治療方法を決定し、監視し、及び変更することができる。
【０００３】
ＭＲＩは、撮像されている生体の部分において、磁気的に検出可能な核種（detectable magnetic species）を区別する（differentiating）ことによって画像を生成する。１ＨＭＲＩの場合、検出可能な核種は、陽子（水素原子核）であり、陽子は固有の回転磁気モーメント（spin magnetic moment）を有し、したがってこれらの陽子は、小さな磁石として振る舞う。画像は、患者又は関心領域を強力で高度に均一な静磁界内に配置することによって得られる。関心領域における陽子は、この静磁界内において、小さな磁石のように整列する。次に、高周波パルスを用いて、主磁界に直交する振動磁界を生成し、この磁界から原子核がエネルギを吸収し、静磁界による整列から外れ、励起した状態となる。原子核が励起状態から平衡状態又は緩和状態に戻ると、原子核の磁化によって装置の受信コイルに信号が誘導され、この信号は、一連のアルゴリズムによって診断画像に変換される。様々な組織の特性に基づく画像が、高周波パルス磁界の数及びシーケンスを変化させ、関心領域内の検出可能な陽子の磁化緩和特性（magnetic relaxation properties）を利用することによって、得られる。
【０００４】
検出可能な陽子の環境は、これらの陽子の磁気的性質を変化させるので、磁界強度及びパルス周波数を変えることにより、ＭＲＩ装置がこのような陽子を検出し、周囲の環境における他の陽子と検出可能な陽子とを区別する性能に影響を与える。良好な画像を得るために、ＭＲＩは、このような陽子の区別に基づいて、関心領域と周囲の環境との間のコントラストを生成する。例えば、疾患がある又は損傷を受けた組織は、周囲の環境内の陽子に比べて、検出可能な陽子に対して十分異なる環境となることがある。これにより、本質的に異なる環境によって十分なコントラストが生成され、関心領域において良好な画像が得られる。
【０００５】
なお、関心領域における検出可能な核種の周囲環境からの区別を強調するために、造影剤（contrast agents）が用いられることも多い。これらの造影剤は、関心領域における検出可能な陽子の磁気的環境を周囲の環境の陽子の磁気的環境に対して変え、これにより、コントラストを強調し、関心領域の画像を向上させる。
【０００６】
このように、造影剤は、検出可能な陽子から生じる信号強度を周囲の環境内の検出可能な陽子から生じる信号強度に対して変え、これにより、関心領域を周囲の環境から区別する。殆ど全ての種類の造影剤は、検出可能な陽子のスピン−格子緩和時間（Ｔ１）及び／又はスピン−スピン緩和時間（Ｔ２）を変えることによって、所望の効果を実現する。主にスピン−スピン緩和時間に作用する造影剤は、例えば、微粒子酸化鉄（particulate iron oxide）等の超常磁性体を材料とする。一方、主にスピン−格子緩和時間に作用する造影剤は、常磁性体を材料とする。これらの核種は、不対電子を有し、したがって正味磁気モーメント（net magnetic moment）を有する。造影剤の磁気モーメントは、検出可能な陽子のスピン−格子緩和速度を高め、これによりこれらの陽子を周囲環境の陽子から区別する。造影剤によってＭＲＩを強調する場合、造影剤は、比較的長い電子緩和時間で大きな磁気モーメントを有することが望ましい。このような基準から、例えばＧｄ（ＩＩＩ）、Ｍｎ（ＩＩ）、Ｆｅ（ＩＩＩ）等の造影剤が採用されている。これら３つの材料のうち、ガドリニウム（ＩＩＩ）が最も大きな磁気モーメントを有するため、ＭＲＩにおけるコントラストを強調するための常磁性体の核種として広く用いられている。例えばＧｄ−ＤＴＰＡ（配位子ジエチレントリアミン五酢酸によってキレート化されたガドリニウムイオン）等の常磁性イオンのキレートがＭＩＲ造影剤として採用されている。ガドリニウム又は他の常磁性体イオンをキレート化することにより、常磁性金属の毒性が低減され、生体適合性が高まり、関心領域への造影剤への供給が容易になると考えられている。
【０００７】
カテーテル、ガイドワイヤ、バルーン、ステントを始めとする移植又は挿入可能な医療器具は、医療診断及び治療の分野で広く用いられている。このような医療器具の効果を高めるために、これらの医療器具を患者の体内で正確に位置決めし、及びその後移植又は挿入された医療器具の正確な位置を確認することが一般的に望まれている。
【０００８】
近年では、ＭＲＩ装置を、移植又は挿入可能な医療器具を用いた介在的治療を監視するための追跡／案内装置として用い、又は医療器具を移植する際の医療器具の位置を決定するための装置として用いることが多くなっている。ＭＲＩは、関心領域に関する非常に詳細な画像を提供し、ｘ線画像を撮像する際のような患者及び放射線技師への有害な放射線の曝露がないことが、他の撮像技術に対するＭＲＩの目立った利点である。このため、医療器具の位置決め及び／又は移植又は挿入された医療器具の位置の確認のために、ある程度、ＭＲＩが利用されている。しかしながら、移植又は挿入可能な医療器具の殆どは、例えば有機ポリマ、金属、セラミック、又はこれらの複合物から形成されており、ＭＲＩ技術を用いた検出においては、適切な信号を得ることができない。したがって、ＭＲＩによってこれらの医療器具の挿入を監視し、挿入又は移植後の位置を確認する効果は制限されている。
【０００９】
したがって、ＭＲＩにおいて可視となる移植又は挿入可能な医療器具の実現が望まれている。例えば、米国特許第５，１５４，１７９は、カテーテルを構成するポリマ材料内に強磁性粒子等のＭＲＩ造影剤を組み込む（incorporate）ことを提案している。この文献は、カテーテルを形成するためのプラスチックの押出成形時に鉄や酸化鉄等の強磁性粒子を組み込む手法を開示している。組み込まれた強磁性粒子により、周囲の生体組織に対してコントラストが得られ、ＭＲＩにおいてカテーテルを可視とすることができる。しかしながら、カテーテル又はこの他の挿入可能な医療器具のポリマ材料に強磁性又は常磁性材料を直接組み込むことには、様々な問題がある。例えば、ＭＲＩにおけるコントラストを強調するために、常磁性イオン等の常磁性材料は、水又は他の陽子、すなわち支持物質が近くに存在する必要がある。しかしながら、医療器具を構成するために用いられるポリマ材料の成型時にこのような物質を組み込むことは困難である。例えば、常磁性イオン水和物に関連する水は、医療器具を形成するために用いられるポリマ材料の高温押出成形時に、簡単に失われてしまう。更に、このような強磁性又は常磁性材料を組み込むことにより、移植又は挿入可能な医療器具に用いられるポリマ材料における、例えば強度や柔軟性等の必要な機械的特性に悪影響が生じる。
【００１０】
米国特許第５，１５４，１７９号には、常磁性材料を含む液状又はゲル状の造影剤をカテーテル管腔に挿入することを提案している。常磁性材料により、周囲の生体組織に対してコントラストが得られ、これによりＭＲＩにおいてカテーテルが可視となるとされている。しかしながら、製造の観点から、液体又はゲルをカテーテルに組み込むことは困難であり、これによりカテーテルの柔軟性が制限され、多くの場合、利便性が犠牲になる。
【００１１】
米国特許第５，８１７，０１７号は、カテーテル又はこの他の器具を構成する非金属材料に常磁性イオン粒子を組み込み、これらの器具のＭＲＩにおける可視性を高める手法を開示している。この常磁性イオン粒子は、水又は他の陽子供与流体（proton-donating fluid）とともに、例えばゼオライト、分子ふるい（molecular sieve）、粘土（clay）、合成イオン交換樹脂、マイクロカプセル等のキャリア粒子（carrier particles）に組み込まれた常磁性イオンからなる。この文献は、常磁性イオン粒子が適切なポリマ材料に結合し、例えばフレキシブル管等の所望の形状に押出成形できることを開示している。更に、この文献は、陽子供与流体を実質的に失うことなく、このような常磁性イオン粒子が組み込まれたポリマ材料の押出成形を行うことができることを開示している。これは、常磁性金属を用いた画像の強調にとって重要である。キャリア粒子に組み込むことができる常磁性イオンとしては、三価ガドリニウム等がある。常磁性イオンとともにキャリア粒子に組み込むことができる陽子供与流体としては、水、アルコール類（例えば、グリセロール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、エチレングリコール等）、スルホン酸エステル化合物等の界面活性剤、グリムやジグリム等のエーテル類、アミン、イミダゾール及びトリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン等がある。
【００１２】
移植又は挿入可能な医療器具をＭＲＩにおいて可視とするためのこれらの及びこの他の試みにもかかわらず、上述した手法の問題点を解決し、より単純で低コストな手法を実現することが望まれている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
そこで、本発明は、磁気共鳴画像（magnetic resonance imaging：ＭＲＩ）において可視となる移植又は挿入可能な医療器具を提供することを目的とする。詳しくは、本発明は、ＭＲＩにおいて医療器具を可視とするコーティングを備える医療器具と、この医療器具の位置をＭＲＩによって確認しながら又は確認した後に医療的施術を行うこの医療器具の用途、及び医療器具に用いて、この医療器具をＭＲＩにおいて可視とするコーティングの用途を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
一実施例において、本発明が提供する医療器具は、移植又は挿入可能な医療器具において、（ａ）基体と、（ｂ）基体の表面の少なくとも一部をコーティングし、医療器具を患者に移植又は挿入した際、医療器具を磁気共鳴画像において可視とするヒドロゲルポリマとを備える。
【００１５】
他の実施例において、本発明は、医療的施術における上述した移植又は挿入可能な医療器具の使用方法であって、患者内に医療器具を挿入又は移植する間又は挿入又は移植した後に、磁気共鳴画像によって医療器具の位置を視認する使用方法を提供する。
【００１６】
また、他の実施例において、本発明が提供するヒドロゲルポリマの用途は、医療器具の表面の少なくとも一部をコーティングするヒドロゲルポリマの用途において、ヒドロゲルポリマは、医療器具を患者に移植又は挿入する間又は挿入又は移植した後に、医療器具を磁気共鳴画像において可視とするよう適応化されている。
【００１７】
更に、本発明の他の実施例において、本発明が提供するヒドロゲルポリマは、医療器具をコーティングし、患者内に医療器具を挿入又は移植する間又は挿入又は移植した後に、磁気共鳴画像によって医療器具を可視にするよう適応化されている。
ヒドロゲルポリマは、ヒドロゲルポリマに関連する検出可能な核種の緩和時間を、医療器具の周囲の環境内の検出可能な核種の緩和時間に対して短くすることによって適応化し、これによりヒドロゲルポリマによってコーティングされた医療器具をＭＲＩにおいて可視とするようにしてもよい。検出可能な核種は、例えば、ヒドロゲルポリマに関連する水分子又はヒドロキシル基内の陽子であってもよい。
【００１８】
また、ヒドロゲルポリマは、医療器具を患者に挿入又は移植した際に、磁気共鳴画像において医療器具を可視とするために十分な程度、ヒドロゲルポリマを架橋することによって適応化してもよい。
【００１９】
また、ヒドロゲルポリマは、常磁性イオン、常磁性粒子、常磁性イオンキレート錯体のいずれかをヒドロゲルポリマに組み込むことによって適応化し、これによりヒドロゲルポリマによってコーティングされた医療器具をＭＲＩにおいて可視とするようにしてもよい。幾つかの好ましい実施例においては、常磁性イオンは、ガドリニウム（ＩＩＩ）であり、常磁性粒子は、デンプンがコーティングされた酸化鉄粒子であり、常磁性イオンキレート錯体は、ガドリニウム−ジエチレントリアミン五酢酸（Ｇｄ−ＤＴＰＡ）である。ヒドロゲルポリマ自体が常磁性イオンキレート基を有していてもよい。幾つかの好ましい実施例においては、常磁性イオンキレート基は、ヒドロゲルポリマに共有結合されたカルボキシル基又はポリアミノポリカルボキシル酸基を含んでいてもよい。好ましいヒドロゲルポリマとしては、ポリアクリル酸、並びにアクリル酸及びアクリルアミドのコポリマがあり、これらは架橋されていてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
移植又は挿入可能な医療器具の表面にコーティングを施す技術は知られている。このようなコーティングは、以下に限定されるものではないが、例えば、生体内の目的の領域に局所的に治療薬を送達する目的、介在的施術において、医療器具の患者への挿入を容易にするための潤滑の目的、周囲環境に対する医療器具の生体適合性を向上させる目的、又はこれらの目的を組み合わせた複合的な目的で行われる。移植又は挿入可能な医療器具用のコーティングとしては、例えばヒドロゲル等のポリマ材料が提案されている。
【００２１】
ヒドロゲルは、通常、ヒドロゲル自体の重さの数倍にもなる大量の水又は他の極性分子を吸収する能力を有する親水性ポリマ材料である。移植又は挿入可能な医療器具のコーティングとして又は器具自体を構成する材料としてヒドロゲルを用いる手法は、それぞれボストンサイエンシフィック社（Boston Scientific Corporation）又はサイメッドライフシステムズ社（SciMed Life Systems）に付与され、引用により本願に援用される米国特許第６，３１６，５２２号、第６，２６１，６３０号、第６，１８４，２６６号、第６，１７６，８４９号、第６，０９６，１０８号、第６，０６０，５３４号、第５，７０２，７５４号、第５，６９３，０３４号、第５，３０４，１２１号に開示されている。上に例示した米国特許文献に開示されているヒドロゲルは、合成材料又は天然材料、若しくはこれらの混成物に基づく材料であってもよく、生分解性であっても、実質的に非生分解であってもよく、所望の目的により適合するように様々な手法でヒドロゲルを修飾又は誘導してもよい。例えば、ヒドロゲルは、ポリマ構造に共有結合する官能基（functional groups）を有する多官能架橋剤によって化学的に架橋することによって修飾することができる。また、例えば、ヒドロゲルポリマを多価金属イオンにイオン架橋することもできる。ここに開示されている多くのヒドロゲルポリマは、化学的に架橋することもイオン架橋することもできる。したがって、化学的架橋可能なヒドロゲルポリマと、イオン架橋可能なヒドロゲルポリマとは、互いに排反的な集合に含まれるものではない。
【００２２】
例えばより剛性が高い材料を実現する場合に、ヒドロゲルポリマの架橋は有益である。また、架橋により、例えばヒドロゲルの特定の環境における可溶性を低下させ、又はヒドロゲルポリマの水を吸収する能力を変え、又は水又は他の分子、化合物、又は官能基がヒドロゲルポリマとどのように関連するかを変更することもできる。
【００２３】
１Ｈ原子核（陽子）スピン緩和の検出に基づくＭＲＩは、関心領域における陽子と周囲の環境における陽子との区別に頼っている。例えば、関心領域における水分子内の陽子は、ＭＲＩを用いて検出可能であるが、関心領域の周囲の陽子から十分に区別して、ＭＲＩを用いた良好な画像を生成するために必要な十分なコントラストを得ることはできない。ここで、関心領域における水分子中の陽子の磁気環境を周囲の環境内の陽子の磁気環境に対して変化させることにより、検出及びコントラストを向上させることができる。水分子中の陽子のコントラストを向上させる手法としては、上述のように、例えば、関心領域内の水分子の環境に、例えばガドリニウム（ＩＩＩ）等の常磁性核種（paramagnetic species）を組み込むことによって、陽子のスピン緩和時間を短くする手法がある。
【００２４】
本発明では、移植又は挿入可能な医療器具の表面の少なくとも一部にヒドロゲルポリマをコーティングとして適用した場合に、ＭＲＩにおいてこの移植又は挿入可能な医療器具が可視となるようヒドロゲルポリマを適応化する。ヒドロゲルポリマは、特に、例えばヒドロゲルポリマに関連する陽子等のＭＲＩによって検出可能な核種を器具の周囲の環境における陽子から区別するのに適している。ヒドロゲルポリマを適応化し、ヒドロゲルポリマに関連する検出可能な核種が、ヒドロゲルポリマによってコーティングされた医療器具の周囲の環境内の検出可能な核種と区別されるようにすることによって、ＭＲＩを用いた詳細な画像にとって重要なコントラストを向上させることができる。
【００２５】
理論に頼ることなく、ヒドロゲルポリマは、とりわけ、これらのポリマを移植又は挿入可能な医療器具のコーティングとして用いることにより、コーティングされた器具の周囲の環境の検出可能な核種の磁気環境とは異なる磁気環境をヒドロゲルポリマに関連する検出可能な核種に与えるように適応化することができるため、本発明の用途に特に適していると考えられる。これにより、適応化されたヒドロゲルポリマコーティングに関連する陽子等の検出可能な核種に与えられる磁気環境は、医療器具の周囲の磁気環境から十分に区別され、ヒドロゲルポリマコーティングに関連する陽子のＭＲＩにおける検出可能性が強調される。
【００２６】
なお、ここで用いる「関連する（associated with）」という用語は、例えば陽子等の検出可能な核種が、以下に限定されるものではないが、イオン結合、水素結合、共有結合、ファンデルワールス結合、物理的捕捉及びこれらの組合せを含む形式でヒドロゲルポリマに組み込まれていることを意味する。したがって、例えば、検出可能な陽子は、ヒドロゲルポリマに共有結合又はイオン結合するペンダント基等の官能基内に存在してもよく、水又は他の分子、ヒドロゲルポリマ内に吸収され又はヒドロゲルポリマ表面に吸着され、若しくはヒドロゲルポリママトリックス内に定着される化合物又は官能基内に存在してもよい。このような検出可能な核種の定着は、架橋されたヒドロゲルポリママトリックスを用いて実現してもよい。このような吸収、吸着及び／又は架橋による定着は、例えば、水素結合、イオン結合、又はより包括的に、検出可能な核種を含む分子、化合物又は官能基による、ヒドロゲルポリマ又はヒドロゲルポリマに共有結合又はイオン結合された官能基との静電相互作用によって実現してもよい。
【００２７】
本発明に基づき、移植又は挿入可能な医療器具の表面のコーティングとして用いられて、その医療器具をＭＲＩにおいて可視とするよう適応化されるヒドロゲルポリマとしては、これらに限定されるものではないが、上述した米国特許第６，３１６，５２２号、第６，２６１，６３０号、第６，１８４，２６６号、第６，１７６，８４９号、第６，０９６，１０８号、第６，０６０，５３４号、第５，７０２，７５４号、第５，６９３，０３４号、第５，３０４，１２１号に開示されているヒドロゲルのいずれかを用いてもよい。ＭＲＩにおいて可視とされるよう適応化されるヒドロゲルポリマとしては、以下に限定されるものではないが、ポリアクリレート、ポリ（アクリル酸）、ポリ（メタクリル酸）、ポリアクリルアミド、ポリ（Ｎ−アルキルアクリルアミド）、ポリアルキレンオキシド、ポリ（エチレンオキシド）、ポリ（プロピレン）オキシド、ポリ（ビニルアルコール）、ポリビニル芳香族、ポリ（ビニルピロリドン）、ポリ（エチレンイミン）、ポリエチレンアミン、ポリアクリロニトリル、ポリビニルスルホン酸、ポリアミド、ポリ（Ｌ−リジン）、親水性ポリウレタン、無水マレイン酸ポリマ、タンパク質、コラーゲン、セルロースポリマ、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、デキストラン、カルボキシメチルデキストラン、修飾デキストラン、アルギナート、アルギン酸、ペクチン酸、ヒアルロン酸、キチン、プルラン、ゼラチン、ジェラン（gellan）、キサンタン、カルボキシメチルデンプン、硫酸コンドロイチン、グアール（guar）、デンプン、及びこれらのコポリマ、混合物及び誘導体等がある。
【００２８】
ヒドロゲルポリマは、親水性であり、その重量に比べて比較的大量の、多くの場合約３０重量％〜５０重量％以上の水又はこの他の極性分子を吸収することができる。したがって、ヒドロゲルポリマは、医療器具の表面等の基体のコーティングとして用いて、水の吸収により、水を吸収しない場合の数倍の厚さに膨張することがある。上述のように、水は、ＭＲＩにおいて検出可能な陽子を含む。ヒドロゲルポリマは、水分子又はヒドロゲルポリマに関連する検出可能な核種に対し、周囲の環境の検出可能な核種に比べて実質的に異なる磁気環境を与えるように適応化できることが知られている。したがって、移植又は挿入可能な医療器具のコーティングとしてこのようなヒドロゲルポリマを用いることにより、ヒドロゲルポリマに関連する水分子中の陽子の検出が強調され、ＭＲＩにおいて医療器具を可視とすることができる。
【００２９】
理論に頼ることなく、ヒドロゲルポリマに関連する水又は他の分子、化合物又は官能基中の陽子を検出する能力の強調は、ヒドロゲルポリマに関連する水又は他の分子、化合物又は官能基中の陽子のスピン緩和時間が短くなることに起因すると考えられる。
【００３０】
水以外の分子を水に代えて、又は水に加えて、ヒドロゲルポリマに関連させ、このヒドロゲルポリマによって医療器具をコーティングすることによって、この医療器具をＭＲＩにおいて可視とすることもできる。このような分子は、ヒドロゲルポリマに関連させることができ、ヒドロゲルポリマに組み込まれた際、ＭＲＩを用いて検出可能な例えば陽子等の核種を含む分子である。このような分子としては、以下に限定されるものではないが、アルカノール等のヒドロキシル基を含む化合物、例えばエタノール、グリセリン（グリコール）、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、及び当分野で周知で実質的に非毒性のヒドロキシル化化合物及びポリヒドロキシル化化合物等がある。このようなヒドロキシル基を含む化合物がヒドロゲルポリマに関連されると、ヒドロキシル基中の陽子は、移植又は挿入可能な医療器具の周囲の環境内の陽子から十分区別され、このような化合物が組み込まれたヒドロゲルポリマによってコーティングされた医療器具がＭＲＩにおいて可視となる。
【００３１】
ヒドロゲルポリマに関連する検出可能な核種は、ヒドロゲルポリママトリックス内に分散又は吸収され及び／又はその表面に吸着された水又は他のヒドロキシル化された分子等の化合物中に存在してもよい。例えば、このような化合物は、水素結合等のメカニズムによってヒドロゲルポリマに関連させられてもよい。なお、ヒドロゲルポリマは、検出可能な核種を含む官能基を例えば共有結合やイオン結合等によってヒドロゲルポリマ自体に結合することによって適応化してもよい。すなわち、検出可能な核種を含む化合物は、ヒドロゲルポリマに共有結合された官能基に共有結合してもよい。検出可能な核種を含む化合物の結合は、例えば、化合物内に生来的に存在するヒドロキシル基と、ヒドロゲルポリマ内の官能基との反応によって実現してもよい。また、検出可能な核種を含む化合物を生来的な状態から変更し、ヒドロゲルポリマ内の官能基に反応する１以上の官能基を含ませて、例えばアミド、エステル又はヒドロゲルポリマへの化合物のこの他の結合子を形成してもよい。
【００３２】
本発明に基づくヒドロゲルポリマは、架橋させてもよい。架橋されたヒドロゲルポリマは、移植又は挿入可能な医療器具にコーティングされ、この医療器具の挿入又は移植時に、ＭＲＩにおいてこの医療器具を可視にするために特に好適に用いられる。本発明の実施例では、ヒドロゲルポリマは、架橋により、患者に医療器具を挿入又は移植したとき、ＭＲＩにおいて医療器具が可視となるために十分な程度に適応化してもよい。架橋の程度を変更することにより、ヒドロゲルポリマに関連する水又は他の分子、化合物又は官能基中の陽子等の検出可能な核種に与えられる磁気環境が、医療器具の周囲の磁気環境に対して変化し、これにより、ヒドロゲルポリマコーティングに関連する検出可能な核種のＭＲＩにおける可視性が向上する。架橋されたポリマコーティングにおける検出可能な核種の可視性を向上させることにより、コーティングされた医療器具を患者に挿入又は移植した際に、この医療器具がＭＲＩにおいて可視となる。
【００３３】
後に詳細に説明するが、架橋されたヒドロゲルは、例えば常磁性イオン、常磁性イオンキレート錯体、常磁性分子及び例えば水又は他の分子、化合物、又はヒドロゲルポリマに関連する官能基等の検出可能な核種のＭＲＩにおける可視性を向上させる他の物質を架橋されたヒドロゲル内に組み込む場合にも特に好適である。このような常磁性材料は、多くの場合、これらの検出可能な核種のスピン緩和時間を短縮し、これによりこれらの核種と移植又は挿入可能な医療器具の周囲の環境内の検出可能な核種とを区別し、ヒドロゲルポリマに関連する検出可能な核種のＭＲＩにおける可視性を向上させる。
【００３４】
本発明に用いて好適な架橋されたヒドロゲルポリマとしては、例えば、ツォング（Zhong）他に付与された米国特許第５，７０２，７５４号に開示されているヒドロゲルポリマ等がある。このようなポリマは、多官能性架橋剤と反応する有機酸官能基を含むことによって特徴付けられる。「有機酸官能基」には、例えばカルボン酸基、スルホン酸基、ホスホン酸基等、酸性のヒドロゲン原子を含むあらゆる有機基、及びこれらの酸基の金属塩、特に、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩、及び例えばカルシウム塩、マグネシウム塩等のアルカリ性希土類、並びに特に第四アンモニウム塩を始めとする上述の酸基の第四アミン塩が含まれるものとする。
【００３５】
本発明において用いることができる多官能性架橋剤と反応することができる有機酸官能基を含むヒドロゲルポリマには、置換又は非置換アクリル酸モノマユニット又は置換又は非置換アクリルアミドユニットのホモポリマ又はコポリマを始めとするビニルモノマユニット（vinylic monomer unit）のホモポリマ又はコポリマが含まれる。ヒドロゲルポリマがコポリマである場合、少なくとも１つのコモノマユニットは、多官能性架橋剤と反応する有機酸官能基等の官能基を含む。ポリマ内の官能基が有機酸官能基である場合、例えば上述したエチレン系不飽和酸（ethylenically unsaturated acid）又はその塩から準備されたヒドロゲルポリマは、多官能性架橋剤によって架橋してもよく、これを本発明に基づく医療器具のコーティングとして用いてもよい。したがって、置換又は非置換アクリル酸モノマユニットを含むポリマに加えて、例えば、マレイン酸、フマル酸、イソクロトン酸のコポリマを用いてもよい。
【００３６】
置換アクリル酸モノマユニットは、以下に限定されるものではないが、例えばメタクリル酸等、低級（Ｃ１〜Ｃ６）の直鎖又は分岐鎖アルキル基によって置換されたアクリル酸モノマユニットを含む。置換アクリルアミドモノマユニットは、以下に限定されるものではないが、例えば、メタクリルアミド等、低級の直鎖又は分岐鎖アルキル基によって置換されたアクリルアミドモノマユニットを含む。アクリルアミドモノマユニットは、以下に限定されるものではないが、低級の直鎖又は分岐鎖アルキル置換基によってＮ−置換してもよい。現在のところ、有機酸官能基を含む好ましいポリマとしては、例えば、ポリアクリル酸と、アクリル酸及びアクリルアミドモノマユニットのコポリマがある。この他の架橋可能なヒドロゲルポリマとしては、以下に限定されるものではないが、親水性ポリウレタンと、ウレタン及び上述のように置換できるアクリル酸等のアクリルモノマのコポリマ等がある。これらのポリマは、米国特許第５，７０２，７５４号に開示されている。
【００３７】
上述した架橋されたヒドロゲルポリマは、本発明の幾つかの実施例において好ましいが、本発明は、架橋されているか架橋されていないかにかかわらず、いかなる特定のヒドロゲルポリマによる構成にも限定されない。すなわち、本発明の範囲は、移植又は挿入可能な医療器具のコーティングとして用いられて、ＭＲＩにおいてその医療器具を可視とするよう適応化された全てのヒドロゲルポリマを包含する。
【００３８】
架橋されたヒドロゲルポリマを用いる場合、本発明には、移植又は挿入可能な医療器具のコーティングに適し、架橋の度合いを変更することによって適応化できるヒドロゲルポリマが含まれ、このような架橋されたヒドロゲルポリマを移植又は挿入可能な医療器具にコーティングすることにより、この医療器具の挿入又は移植の際に、この医療器具がＭＲＩにおいて可視となる。
【００３９】
したがって、ヒドロゲルポリマ内の有機酸官能基と多官能性架橋剤との反応以外によって架橋されたヒドロゲルポリマも本発明の範囲内にある。
【００４０】
本発明において用いることができる他の架橋されたヒドロゲルポリマの具体例としては、これに限定されるものではないが、イオン架橋されたヒドロゲルポリマがある。移植又は挿入可能な医療器具において用いられるイオン架橋されたヒドロゲルポリマは、例えば、引用により本願に援用される米国特許第６，０９６，０１８号、第６，０６０，５３４号に開示されている。イオン架橋されたポリマは、カチオンの性質を有していてもアニオンの性質を有していてもよく、以下に限定されるものではないが、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリヒドロキシエチルメタクリル酸、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリ（Ｎ−ビニルピロリドン）、ポリエチレンオキシド、ヒドロキシル化ポリアクリロニトリル、ポリエチレンアミン、ポリサッカリド、アルギン酸、ペクチン酸、カルボキシルメチルセルロース、ヒアルロン酸、ヘパリン、硫酸ヘパリン、キトサン、カルボキシメチルキトサン、キチン、カルボキシメチルデンプン、デキストラン、カルボキシメチルデキストラン、硫酸コンドロイチン、カチオングアール、カチオンデンプン、アルギン酸、ペクチン酸、プルラン、ゲラン、キサンタン、コラーゲン、及びこれらの混合体、誘導体（塩又はエステル等）並びにこれらのコポリマ等のカルボキシル官能性ポリマ、硫酸官能性ポリマ及びアミン官能性ポリマ等がある。これらのヒドロゲルポリマの多くは、化学的架橋剤及び／又はイオン架橋剤によって架橋してもよい。したがって、化学的に架橋されたヒドロゲルポリマと、イオン架橋されたヒドロゲルポリマとは、互いに排反的な集合に含まれるものではない。多くの場合、本発明において有用なヒドロゲルポリマは、イオン的に及び／又は化学的に架橋することができ、及び当分野において周知の他の手法によって架橋してもよい。
【００４１】
ヒドロゲルポリマをイオン架橋する架橋イオンは、ポリマがアニオン的に架橋可能か、カチオン的に架橋可能かに応じて、アニオンであってもカチオンであってもよい。適切な架橋イオンとしては、以下に限定されるものではないが、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、バリウムイオン、ストロンチウムイオン、ホウ素イオン、ベリリウムイオン、アルミニウムイオン、鉄イオン、銅イオン、コバルトイオン、鉛イオン、銀イオンからなるグループから選択されるカチオンが含まれる。また、アニオンは、以下に限定されるものではないが、リン酸イオン、クエン酸イオン、ホウ酸イオン、コハク酸イオン、マレイン酸イオン、アジピン酸イオン、シュウ酸イオンからなるグループから選択してもよい。より包括的には、アニオンは、一般的に多塩基有機又は無機酸から誘導される。架橋は、例えば、ポリマを溶解イオンを含む水溶液に接触させる等、当分野において周知の手法によって行われる。
【００４２】
上述のように、ヒドロゲルポリマを架橋する様々な手法には、以下に限定されるものではないが、ヒドロゲルポリマ内の官能基との反応によって、ヒドロゲルポリマ鎖を架橋する多官能性試薬による化学的架橋や多価金属イオンによるヒドロゲルポリマの架橋等が含まれる。適切な周波数を有する光にヒドロゲルポリマを露光する手法等、非化学的な架橋法を用いてもよい。特に、多官能性試薬による化学的的架橋は、例えば用いる多官能性架橋剤の量及び／又は種類を変更することによって、架橋の程度を容易に制御することができるため、様々な架橋法のうちでも特に好ましい手法である。
【００４３】
多官能性架橋剤は、ヒドロゲルポリマ内のアミド、又は幾つかの好ましい実施例においては、有機酸官能基と反応する少なくとも２つの部位を有するいかなる化合物であってもよい。当分野において周知のいかなる多官能性架橋剤を用いてもよい。架橋剤は、好ましくは、カルボキシル、ヒドロキシル、エポキシ、ハロゲン又はアミノ官能基のうちの１以上を含み、これらは、求核反応又は凝縮反応等の周知のメカニズムによって、ポリマバックボーンに沿って存在する又はポリマ構造内に存在する官能基と反応することができる。多官能架橋剤は、例えば、ジアゾニウム基、アジ化イソシアン酸基、酸クロリド基、酸アンヒドリド基、イミノカーボネート基、アミノ基、カルボキシル基、エポキシ基、ヒドロキシル基、アルデヒド基、カルボジイミド基、アジリジン基等を含む。好ましい多官能性架橋剤としては、以下に限定されるものではないが、ポリカルボキシル酸又はアンヒドリド、ポリアミド、エピハロヒドリン、ジエポキシド、グルタルアルデヒド等のジアルデヒド、ジオール、カルボキシル酸ハロゲン化物、ケテン及びこれらに類似する化合物が含まれる。引用により本願に援用される米国特許第５，８６９，１２９号、第５，７０２，７５４号、第６，０６０，５３４号にも架橋剤の具体例が開示されている。ここで用いることができる特定の架橋剤としては、例えば、Zeneca Resins社から販売されている調合剤（例えば、NeoCryl CX 100）、EIT Industries社から販売されている調合剤（例えば、XAMA-7）、Union Carbide社から販売されている調合剤（例えば、Ucarlink XL-29SE）等がある。多官能性架橋剤を組み合わせて用いて、本発明に基づくヒドロゲルポリマを架橋してもよい。
【００４４】
ヒドロゲルポリマは、架橋されているかいないかにかかわらず、当分野において周知の任意の手法を用いて、基体、すなわち医療器具の表面に付加（attached）してもよい。医療器具の表面にヒドロゲルポリマを付加するメカニズムは、ここに説明する本発明の実現において重要ではない。ヒドロゲルポリマは、例えば、医療器具又はヒドロゲルポリマによってコーティングすべき医療器具の一部をヒドロゲルポリマの溶液、懸濁液又は乳濁液に浸漬させた後、乾燥によってヒドロゲルポリマを溶解、懸濁又は乳濁させるために用いたキャリア流体を取り除くことによって基体の表面に配設することもできる。また、ヒドロゲルポリマの溶液、懸濁液又は乳濁液を医療器具の表面に噴霧した後に乾燥を行ってもよい。
【００４５】
基体の表面にヒドロゲルポリマをコーティングするための当分野において周知の他の手法を用いて、本発明に基づく移植又は挿入可能な医療器具にヒドロゲルポリマをコーティングを施してもよい。例えば、ヒドロゲルポリマによってコーティングすべき医療器具又はその一部を重合可能なモノマ、又は重合可能なモノマと例えば架橋剤、開始剤等の他の任意の試薬の混合物を含む溶液、懸濁液又は乳濁液に接触させた後、医療器具の表面における所望の部分で重合を行うことにより、医療器具の表面上でヒドロゲルポリマを重合させることもできる。また、プラズマ化学気相成長（plasma enhanced chemical vapor deposition：ＰＥＣＶＤ）又は当分野において周知の他の手法によって、重合可能なモノマを医療器具の表面に堆積させてもよい。医療器具の表面における重合反応は、例えば、医療器具を加熱することによってトリガしてもよく、コーティングされた医療器具を適切な周波数の光に露光することによってトリガしてもよい。基体上で重合化を引き起こす他の手法を用いて、本発明に基づく移植又は挿入可能な医療器具の表面にヒドロゲルポリマを設けてもよい。
【００４６】
医療器具の表面は、その表面へのヒドロゲルポリマ又は重合可能なモノマの付着力を高めるために前処理又は準備してもよい。このような前処理により、ヒドロゲルポリマコーティングがより強固に医療器具に付着される。一実施例においては、例えば浸漬又は噴霧を含む周知の手法により、医療器具の表面にプライマコーティング（primer coating）を施す。プライマ溶液は、例えば、有機酸官能基及びヒドロゲルポリマの有機酸官能基に反応する過剰な多官能性架橋剤を含むポリマの水溶液、懸濁液又は乳濁液を含んでいてもよく、これをプライマ層が形成された医療器具に塗布してもよい。プライマコーティングを乾燥させ、実質的に非水溶性層を形成した後、周知の手法により、乾燥されたプライマコーティングをヒドロゲルポリマ又はヒドロゲルを形成するモノマの水溶液、懸濁液又は乳濁液に接触させる。ヒドロゲルポリマは、例えば、ヒドロゲルポリマ又はヒドロゲルを形成するモノマ、架橋剤及びオプションとして常磁性イオン、常磁性イオンキレート錯体又は常磁性粒子等の常磁性材料の水溶液、懸濁液又は乳濁液として提供してもよい。これに代えて、ヒドロゲルコーティングを器具表面に設けた後に、常磁性材料をロードしてもよい。ヒドロゲルポリマは、過剰な、未反応の多官能性架橋剤を介して、プライマコーティング層に結合される。
【００４７】
本発明において好適に採用することができる、ヒドロゲルポリマを医療器具の表面に付加する手法としては、例えば、米国特許第５，７０２，７５２号に開示されている手法を用いてもよい。この手法では、基体、すなわち医療器具の表面は、例えば有機酸官能基及び後に塗布されるヒドロゲルポリマ内の有機酸官能基に反応することができる官能基を有する多官能性架橋剤を含むポリマの水溶液、懸濁液又は乳濁液を含むプライマコーティング層によってコーティングされる。プライマ層を乾燥させることにより、実質的に非水溶性の層が形成され、次にこのプライマコーティング層が表面に形成された基体をヒドロゲルポリマの溶液、懸濁液又は乳濁液に接触させる。この手法において用いられる多官能性架橋剤は、ヒドロゲルポリマ内の官能基、例えば有機酸官能基と反応するために、未反応官能基を有する。すなわち、多官能性架橋剤の官能基は、２つの目的を有する。第１の目的は、プライマコーティングを架橋し、実質的に非水溶性のプライマコーティング層を形成することである。第２の目的は、ヒドロゲルポリマ内の有機酸官能基と共有結合し、ヒドロゲルポリマをプライマコーティング層に固着させることでる。したがって、架橋剤は、これらの両方の目的を達成するために十分な官能性を有する必要がある。すなわち、架橋剤は、実質的にプライマコーティングを架橋し、及びヒドロゲルポリマとの共有結合のための十分な未反応の官能基を提供するために十分な量又は種類を有する必要がある。
【００４８】
多官能性架橋剤内の未反応の官能基は、例えば、プライマコーティングを設ける際に、過剰な多官能性架橋剤を供給すること、又は１分子につき２つ以上の官能基を有する多官能性架橋剤を利用することによって実現できる。このような、１分子につき２以上の官能基を有する多官能性架橋剤としては、例えば、米国特許第５，７０２，７５４号に開示されている三官能性アジリジンがある。
【００４９】
ヒドロゲルポリマは、乾燥された第１の架橋プライマコーティング層を、有機酸官能基を有するヒドロゲルポリマの水溶液又は懸濁液に接触させ、これらの結合されたコーティングを乾燥させることによって提供してもよい。これにより、ヒドロゲルポリマは、ヒドロゲルポリマ内の有機酸官能基と、多官能性架橋剤内の未反応の官能基との反応によって、プライマコーティングに結合される。オプションである潤滑用コーティングも同様の手法で設けることができる。この追加的なコーディング層は、好ましくは、移植又は挿入可能な医療器具の患者への挿入を容易にするための潤滑性を提供するヒドロゲルポリマを含む。
【００５０】
本発明に基づく医療器具の表面にコーティングとして形成されるヒドロゲルポリマ層の厚さは、好ましくは、約２０〜３０００μｍ、より好ましくは約５０〜２０００μｍとする。約１００〜約１０００μｍの厚さのヒドロゲルポリマが特に好ましい。ヒドロゲルポリマの厚さは、本発明に基づくヒドロゲルポリマがコーティングされた医療器具又はその一部のＭＲＩにおける可視性を強調するために調整してもよい。例えば、医療器具は、実質的に均一な厚さのヒドロゲルポリマを備えていてもよく、或いは医療器具の他の部分に関して所望のコントラストを得るために、医療器具の選択された一部のヒドロゲルポリマの厚さを厚く又は薄く形成してもよい。なお、本発明においては、医療器具の表面の必ずしも全体にヒドロゲルポリマをコーティングする必要はない。コーティングを医療器具の選択された部分のみに形成し、その部分のみのＭＲＩにおける可視性を強調し、又はその部分のみがＭＲＩにおいて可視となるようにしてもよい。
【００５１】
本発明の幾つかの実施例では、ヒドロゲルポリマは、移植又は挿入可能な医療器具に適用されて、ＭＲＩにおいてこの医療器具が可視となるように、ヒドロゲルポリマ内に常磁性材料を組み込む。ＭＲＩ用の造影剤として用いることができる常磁性材料は当分野において周知であり、例えば、常磁性イオン、常磁性イオンキレート錯体、常磁性粒子等があり、及び常磁性原子を有し、例えば陽子等、ＭＲＩにいて検出可能な核種の可視性を強調するこの他の材料もある。本発明に基づく移植又は挿入可能な医療器具のコーティングとして提供されるヒドロゲルポリマには、ＭＲＩ造影剤として知られているいかなる常磁性材料を組み込んでもよい。
【００５２】
本発明に基づく医療器具をコーティングするヒドロゲルポリマ内に常磁性材料を組み込むことにより、水又は他の分子、化合物又はヒドロゲルポリマに関連する官能基内の陽子等の検出可能な核種のスピン緩和時間が短くなると考えられる。この結果、ヒドロゲルポリマに関連する検出可能な核種は、医療器具の周囲の環境内の検出可能な核種に比べて、ＭＲＩにおける検出可能性が強調される。したがって、ＭＲＩにおける医療器具の可視性が強調される。
【００５３】
本発明に基づく医療器具のコーティングとして用いられるヒドロゲルポリマに組み込むことができる磁性材料としては、常磁性イオン及び常磁性粒子が含まれる。常磁性材料は、通常、常磁性材料の近傍にある水又は他の分子、化合物又は官能基における検出可能な陽子に比べて強い磁気モーメントを有する。本発明において用いることができる常磁性元素の具体例としては、原子番号２１〜２９、２４、４４、５８〜７０の元素例えば、クロム（ＩＩＩ）、マンガン（ＩＩ）、鉄（ＩＩＩ）、鉄（ＩＩ）、コバルト（ＩＩ）、銅（ＩＩ）、ニッケル（ＩＩ）、プラセオジウム（praesodymium）（ＩＩＩ）、ネオジウム（ＩＩＩ）、サマリウム（ＩＩＩ）、イッテルビウム（ＩＩＩ）、ガドリニウム（ＩＩＩ）、テルビウム（ＩＩＩ）、ジスプロシウム（ＩＩＩ）、ホルミウム（ＩＩＩ）、エルビウム（ＩＩＩ）等がある。ＭＲＩ造影剤用の常磁性材料として広く用いられている元素は、４ｆ軌道に７個の不対電子を有するランタノイドであるガドリニウム（ＩＩＩ）であり、ガドリニウム（ＩＩＩ）は、強い磁気モーメントを有する。ガドリニウム（ＩＩＩ）の強い磁気モーメントにより、その環境内の陽子の緩和時間が局所的に短くなり、これによりＭＲＩにおける可視性が強調される。したがって、ガドリニウム（ＩＩＩ）に基づく常磁性材料は、本発明に基づく移植又は挿入可能な医療器具をコーティングするヒドロゲルポリマ内に組み込むことができる好ましい常磁性材料の１つである。
【００５４】
常磁性材料は、例えば、ヒドロゲルポリマがコーティングされた医療器具を常磁性材料、例えば、常磁性イオンの可溶性塩の溶液又は常磁性イオンキレート錯体を含む溶液に接触させることによって、ヒドロゲルポリマに組み込むことができる。これに代えて、常磁性材料は、例えば、移植又は挿入可能な医療器具の表面にヒドロゲルポリマコーティングを形成する前に、ヒドロゲルポリマ又はそのモノマ前駆体を常磁性イオン又はそのキレート錯体に接触させることによって、ヒドロゲルポリマに組み込むことができる。これにより、常磁性イオン又はそのキレート錯体は、例えばヒドロゲルポリママトリックス内への吸収／捕捉によってヒドロゲルポリママトリックス内に組み込まれ又はヒドロゲルポリマの表面に吸収される。
【００５５】
常磁性イオンを組み込む場合、ヒドロゲルポリマは、ヒドロゲルポリマ上及び／又はヒドロゲルポリマ内への常磁性イオンの固着を容易にする官能基を有してれば特に有益である。このような官能基は、例えば、有機酸官能基又はヒドロゲルポリマにおいてアニオンにイオン化される官能基又はヒドロゲルポリマに共有結合される官能基等がある。カチオンである常磁性イオンと、ヒドロゲルポリマ内の又はヒドロゲルポリマに共有結合する例えば、カルボキシル会又は他の官能基（例えば、ヒドロゲルポリマバックボーンからのペンダント基）等のアニオングループとの静電引力又はイオン結合により、常磁性イオンがヒドロゲルポリマ内及び／又はヒドロゲルポリマ上に固定される。アニオンにイオン化可能な官能基は、ここでは、機能的に、常磁性イオンキレート基（paramagnetic ion chelating group）とも呼ぶ。したがって、常磁性イオンは、このようなイオンが過剰に浸出（leaching）することを防ぐようにヒドロゲルポリマによって保持される。勿論、ヒドロゲルコーティング、及びしたがってこれにコーティングされた医療器具が、ＭＲＩにおいて最大限の可視性及び耐久性を有することを保証するために、ヒドロゲルポリマ内に常磁性イオンを実質的に定着することは重要である。更に、常磁性イオンは、毒性を有することも多く、したがって、コーティングから過剰に浸出し、その後患者の全身に送達され又は特定の部位に吸収されて、好ましくない作用を引き起こす虞がある。
【００５６】
したがって、常磁性イオンキレート基を有するヒドロゲルポリマもまた、本発明において有益である。このような常磁性イオンキレート基は、例えば、常磁性イオンキレート基を含む重合可能なオレフィンモノマと、置換又は非置換アクリル酸又はアクリルアミドとを反応させることによって、ヒドロゲルポリマに共有結合させることができる。常磁性イオンキレート基は、例えば、アミノポリカルボキシル酸基を含む重合可能なモノマを利用して実現することもできる。本発明に基づくヒドロゲルを形成知るために用いられる、又はヒドロゲル内に組み込まれる重合可能なモノマ内に組み込むことができるアミノポリカルボキシル酸基又は他の金属キレート基は、当分野において知られており、以下に限定されるものではないが、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）、１，４，７，１０−テトラアザシクロドデカン−Ｎ’，Ｎ”，Ｎ”’，Ｎ””−五酢酸（ＤＯＴＡ）、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）。１，４，７，１０−テトラアザシクロドデカン−Ｎ’，Ｎ”，Ｎ”’−三酢酸（ＤＯ３Ａ）、１，４，７−トリアザシクロドデカン−Ｎ’，Ｎ”，Ｎ”’−三酢酸（ＮＯＴＡ）、１，４，８，１１−テトラアザシクロテトラデカン−Ｎ’，Ｎ”，Ｎ”’，Ｎ””−四酢酸（ＴＥＴＡ）、ヒドロキシベンジルエチレン−ジアミン二酢酸（ＨＢＥＤ）等がある。常磁性イオンは、このような金属キレート基によってヒドロゲルポリマをキレート化するために、移植又は挿入可能な医療器具の表面にヒドロゲルポリマを形成する前に又は形成した後にヒドロゲルポリマに組み込んでもよい。
【００５７】
本発明に基づく医療器具をコーティングするために用いられるヒドロゲルポリマは、常磁性イオンキレート錯体を含んでいてもよく、これは、必ずしもヒドロゲルポリマに共有結合されていなくてもよい。このような常磁性イオンキレート錯体は、例えば、上述したいかなる常磁性イオンと、周知のいかなる金属キレート化化合物、例えば、これらに限定されるものではないが、上述したＤＴＰＡ、ＤＯＴＡ、ＥＤＴＡ、ＮＯＴＡ、ＴＥＴＡ、ＨＢＥＤとの錯体であってもよい。ガドリニウムジエチレントリアミン五酢酸（Ｇｄ−ＤＴＰＡ）は、本発明に基づく医療器具をコーティングするためのヒドロゲルポリマに組み込むことができる好ましい常磁性イオンキレート錯体の１つである。常磁性イオンキレート錯体は、移植又は挿入可能な医療器具の表面にヒドロゲルポリマを形成する前又は形成した後に、ヒドロゲルポリマを例えばキレート錯体の溶液に接触させることによって、ヒドロゲルポリマ内に組み込むことができる。また、例えば、キレート化化合物は、ヒドロゲル及びキレート化化合物の懸濁液又は分散液を準備し、この懸濁液又は分散液を医療器具の表面に塗布し、乾燥させることによって、ヒドロゲルポリマに組み込むこともできる。また、キレート化化合物は、重合を行う前に、ヒドロゲルを形成するモノマ、及びヒドロゲルポリマを形成するために用いられるいかなる架橋剤にも結合させることができる。また、例えば、キレート化化合物の溶液をポリマに噴霧し、又はポリマをキレート化化合物の溶液に浸漬させることにより、先にヒドロゲルポリマによってコーティングされている医療器具の表面にキレート化化合物を塗布することも可能である。
【００５８】
本発明に基づく移植又は挿入可能な医療器具に用いることができるヒドロゲルポリマには、常磁性粒子を組み込んでもよい。常磁性粒子は、ここでは、常磁性イオン又は常磁性イオンのキレート錯体とは区別され、常磁性粒子は、その名が表すように、固体である。このような固体は、好ましくは、例えば水が関連するヒドロゲルの水性環境又はヒドロゲルポリマによってコーティングされた移植又は挿入可能な医療器具に接触する体液によって提供される水性環境等の水性の環境においては実質的に不溶性を示す。
【００５９】
このような常磁性粒子は、例えば、ヒドロゲル及び常磁性粒子の懸濁液又は分散液を準備し、この懸濁液又は分散液を医療器具の表面に塗布し、乾燥させることによってヒドロゲルポリマに組み込むことができる。常磁性粒子は、重合前に、ヒドロゲルを形成するモノマ又はヒドロゲルポリマを形成するために用いる架橋剤に結合させてもよい。また、例えばコーティングされた医療器具に粒子を噴霧することによって、コーティングされた医療器具に粒子を接触させ、これにより、先にヒドロゲルポリマによってコーティングされている医療器具の表面に常磁性粒子を塗布することもできる。粒子状基体によってポリマ表面をコーティングする当分野において周知の他の手法を用いて、本発明に基づく、表面に常磁性粒子を備えるヒドロゲルポリマによってコーティングされた医療器具を提供することもできる。
【００６０】
本発明の実施例では、ＭＲＩ造影剤として用いることができるあらゆる常磁性粒子を用いることができる。有効な常磁性粒子としては、上述した常磁性元素のいずれかの固体化合物が含まれる。これらの元素の特に好ましい固体化合物としては、これらの元素の常磁性酸化物及び超常磁性酸化物が含まれる。特に好ましい常磁性粒子としては、例えば、デンプン又は他の多糖類又はセルロース材料によってコーティングされた超微小超常磁性酸化鉄粒子（ultrasmall superparamagnetic iron oxide particle）がある。このような、コーティングされた超微小酸化鉄粒子は、例えば、Nycomed Imaging AS社に譲渡された米国特許第６，２０７，１３４号、第６，１２３，９２０号（及びその引用特許文献）に開示されており、これらの文献は引用により本願に援用されるものとする。
【００６１】
上述した又は他の常磁性材料のいずれかがヒドロゲルポリマに組み込まれた本発明の実施例においては、架橋されたヒドロゲルポリマを用いることが望ましい。本発明に基づく医療器具に架橋されたヒドロゲルポリマを用いる上述の利点に加えて、これらのポリマは、組み込まれた常磁性材料の定着にも役立つ。すなわち、常磁性イオン又は他の常磁性材料は、架橋されたヒドロゲルポリマによって提供されるマトリックス内においてより効果的に定着され、したがって、ヒドロゲルポリマから浸出する可能性が低くなる。更に、架橋されたヒドロゲル内に組み込まれた常磁性イオンを定着することにより、常磁性イオンと、例えば上述したヒドロゲルポリマによって提供される有機酸官能基又は金属キレート化官能基とのイオン結合が更に強められる。更に、ヒドロゲルポリマが架橋されている場合、金属キレート化機能は、架橋剤に共有結合される金属キレート基を有する多官能性架橋剤を用いることによっても提供できる。これらに限定されるものではないが、ＤＴＰＡ、ＤＯＴＡ、ＥＤＴＡ、ＮＯＴＡ、ＴＥＴＡ、ＨＢＥＤを含む、架橋剤のヒドロゲルポリマを架橋させる能力を維持しながら、架橋剤内の官能基に共有結合できるあらゆる金属キレート基は、本発明の範囲内にある。更に、常磁性カチオンの、静電引力又はイオン結合力を高めるカルボキシル基等の官能基を有する多官能性架橋剤も本発明の範囲内にある。常磁性イオンの架橋剤に共有結合された金属キレート基へのキレート化又は常磁性イオンの架橋剤内の官能基への静電引力／イオン結合は、架橋されたヒドロゲルポリマの常磁性イオンを定着させる能力を更に強める。
【００６２】
本発明は、更に、医療的施術における上述した移植又は挿入可能な医療器具の使用方法であって、患者内に医療器具を挿入又は移植する間又は挿入又は移植した後に、磁気共鳴画像によって医療器具の位置を視認する使用方法を提供する。上述した医療器具は、（ａ）基体と、（ｂ）基体の表面の少なくとも一部をコーティングし、医療器具を患者に移植又は挿入した際、医療器具を磁気共鳴画像において可視とするヒドロゲルポリマとを備える。
【００６３】
また、他の実施例において、本発明が提供するヒドロゲルポリマの用途は、医療器具の表面の少なくとも一部をコーティングするヒドロゲルポリマの用途において、ヒドロゲルポリマは、医療器具を患者に移植又は挿入する間又は挿入又は移植した後に、医療器具を磁気共鳴画像において可視とするよう適応化されている。ヒドロゲルポリマは、ＭＲＩにおいて医療器具を可視とするよう適応化されたここに説明したいかなるヒドロゲルポリマであってもよい。
【００６４】
更に、本発明の他の実施例において、本発明が提供するヒドロゲルポリマは、医療器具をコーティングし、患者内に医療器具を挿入又は移植する間又は挿入又は移植した後に、磁気共鳴画像によって医療器具を可視にするよう適応化されている。ヒドロゲルポリマは、ＭＲＩにおいて医療器具を可視とするよう適応化されたここに説明したいかなるヒドロゲルポリマであってもよい。
【００６５】
本発明は、いかなる特定の移植又は挿入可能な医療器具又はこのような医療器具を形成するために用いられるいかなる材料にも限定されない。したがって、本発明は、医療器具が研究、診断又は治療のいかなる医療的施術で主に用いられているかにかかわらず、当分野において知られている全ての種類の移植又は挿入可能な医療器具に広く適用される。より包括的には、本発明は、その挿入中又は挿入後に、ＭＲＩにおいて位置を確認することが望まれるあらゆる移植又は挿入可能な医療器具に適用される。
【００６６】
このような移植又は挿入可能な医療器具としては、以下に限定されるものではないが、細胞介在型マイクロカテーテル等のカテーテル、ガイドワイヤ、血管形成術等において用いられるバルーン、心臓血管ステント、胆管ステント、気管ステント、胃腸管ステント、尿道ステント、尿管ステント、食道ステント等を含むステントステント植皮、義肢を含む人工器官、内視鏡装置、腹腔鏡装置等が含まれる。本発明に基づくヒドロゲルポリマがコーティングされた基体を備える医療器具は、以下に限定されるものではないが、超弾性形状記憶合金等の金属及び金属合金、セラミック、ガラス、天然ポリマ材料、半合成ポリマ材料、合成ポリマ材料を含むポリマ材料、及びこれらの材料の任意の合成体を含む、このような器具に従来から用いられているいかなる材料から形成してもよい。この材料は、生体適合性を有する、すなわち、全身的又は局所的に、患者に対して許容できない好ましくない作用を引き起こすことがない材料が好ましく、又は医療器具を挿入又は移植した際の周囲の環境において、生分解性を有していても実質的に生分解性を有していなくてもよい。医療器具の形成に用いられる材料の生体適合性は、本発明に基づき、生体適合性を有するヒドロゲルポリマコーティングを施すことによって向上させてもよい。
【００６７】
本発明に基づく医療器具のヒドロゲルポリマコーティングは、診断薬又は治療薬等の薬物を組み込むように適応化してもよい。医療器具の表面のコーティングに治療薬を組み込む手法は、周知であり、とりわけ、治療薬の局所的な投与が可能であるために有用である。局所的な投与は、多くの場合、十分な治療効果が得られる量の薬物を目的の部位に投与できるとともに、薬剤が全身的に投与されることによる好ましくない作用を最小化できるという利点がある。医療器具のコーティングとして用いられるポリマ材料内又はその表面に治療薬を含ませるための当分野において周知のいかなる手法を用いてもよい。本発明では、治療薬は、医療器具のコーティングとして提供されるヒドロゲルポリマ又はヒドロゲルを構成するモノマの溶液、懸濁液又は乳濁液に治療薬を含ませることもできる。これに代えて、例えば、治療薬の溶液又は懸濁液に医療器具を浸漬又は含浸させた後、これを乾燥させ、又は治療薬の溶液又は懸濁液をヒドロゲルポリマによってコーティングされた医療器具に噴霧することによって、先に医療器具に形成されているヒドロゲルコーティングに治療薬を組み込んでもよい。
【実施例】
【００６８】
ヒドロゲルが常磁性イオンを保持する能力を同定するために、コーティングされた基体上で充填及び放出テストを行った。コーティングされた基体の断片をガラス瓶中で３７℃にて浸漬し撹拌した。浸漬溶液の一部分は、所定の時刻に取り除き、常磁性イオンに達した部分を適切な処理によって測定した。誘導結合プラズマ原子分光分析（ＩＣＰ−ＡＥＳ）を用いて、３４２．２４７ｎｍ（ナノメートル）においてガドリニウム（ＩＩＩ）を測定した。
【００６９】
結果は、長時間かけて徐々に放出されたガドリニウム量が例えば、１分間浸漬した７．４マイクログラム／インチのカテーテルと４時間浸漬した９．８マイクログラム／インチのカテーテルとを比較して、大きく変化しなかったということを明示している。更に、常磁性イオン錯体を充填されたコーティングされた基質を秤量することによって、ヒドロゲル溶液に常磁性イオンを添加しない対照被験体と比較すると、基体上にある常磁性イオンの量を概算することができた。したがって、常磁性イオンの割合もまた算出できた。データは、コーティングされた基体を長時間浸漬しても、ガドリニウムの多くは、浸出することなく、コーティングされた基体のヒドロゲル内に残されているということを示唆していた。例えば、１分間浸漬した基体では、９６．５％のガドリニウムが保持され、４時間浸漬した基体では、９５．４％のガドリニウムが保持されていた。
【００７０】
ヒドロゲルコーティングの耐久性もまた、重要な考慮すべき事柄である。コーティングが分解されると、常磁性イオンが材料の表面付近に保持されず、材料のＭＲ画像が徐々に薄れていくか、又は完全に見えなくなるため、コーティングの耐久性によって材料（device）の可視性が長期間保持される。コーティングの耐久性を検査するために、コーティングされた基体を他の媒体中で置換しＭＲＩで可視化する前に、コーティングされた基体を食塩水中に事前に一定時間浸漬した。コーティングしない基体を対照被験体とした。対照被験体と比較したところ、食塩水中に０、５、１０、２０、４０、６０分間浸漬した全てのコーティングした基体は、ＭＲＩにおいて可視であった。
【００７１】
以下では、様々なプライマ溶液及びヒドロゲルを用意し、これをテストする方法の例を示す。以下に示す例は、発明の範囲を限定するものではない。
例１
プライマ溶液の準備
プライマ１
ガラスビーカ中に、９８０ｇのバイヒドロールＰＲ２４０（Bayhydrol PR240）と、２０ｇのネオクリルＣＸ−１００（NeoCryl CX-100）、（ネオレジン（NeoResin）を使用してもよい）を入れ、完全に混合されるまで撹拌した。バイヒドロールＰＲ２４０は、溶媒なしで水中でアニオン性脂肪族ポリウレタンを分散させたものである。また、ネオクリルＣＸ−１００は、多官能性アジリジン架橋剤である。
プライマ２
ガラスビーカ中で、８７５ｇのバイヒドロールＰＲ２４０（Bayhydrol PR240）と、２５ｇのネオクリルＣＸ−１００（NeoCryl CX-100）と、１００ｇの脱イオン水を完全に混合されるまで撹拌した。
例２
常磁性イオン含有ヒドロゲルの準備
ヒドロゲル１
９９０ｇの脱イオン水をガラスビーカに入れ、撹拌を開始した。１０ｇのグラスコールＷＮ３３（Glascol WN33）（Allied Colloids社製）と、アクリル酸ナトリウム及びアクリルアミドのコポリマをビーカ内に添加した。そして、ビーカをパラフィルムで封止し、グラスコールＷＮ３３が十分に溶解して１重量％のグラスコール溶液が得られるまで１５時間撹拌を続けた。その後、グラスコールＷＮ３３溶液を撹拌しながら、この溶液中に、１３．５ｇのＧｄ−ＤＴＰＡ（Aldrich社製）を沈殿させないように非常にゆっくりと添加した。Ｇｄ−ＤＴＰＡ（ジエチレントリアミン五酢酸ガドリニウム（ＩＩＩ）ジヒドロゲン塩水和物）は、ＭＲＩ造影剤として幅広く用いられる安定したガドリニウム（ＩＩＩ）キレートである。続いて、ｐＨ８〜ｐＨ１０になるようにアンモニウム水酸化物を適量加えた。そして、ビーカをパラフィルムで封止し、グラスコールＷＮ３３及びＧｄ−ＤＴＰＡが十分に溶解し混合されるまで６〜１５時間撹拌した。その後、撹拌しながら２３重量％の塩化ナトリウム溶液３．８ｇを添加した。また、４０ｇのプライマ１溶液を添加し完全に混合して終了した。
ヒドロゲル２
９５０ｇの脱イオン水をガラスビーカに入れミキサで撹拌した。４０ｇのグラスコールＳ１９（Glascol S19：Allied Colloids社製）、ポリアクリル酸をビーカにゆっくりと添加した。ビーカをパラフィルムで封止し、グラスコールＳ１９が十分に溶解して１重量％のグラスコール溶液が得られるまで１５時間撹拌を続けた。その後、グラスコールＳ１９溶液を撹拌しながら、この溶液中に、１０ｇのＧｄ−ＤＴＰＡ（Aldrich社製）を沈殿させないように非常にゆっくりと添加した。そして、ビーカをパラフィルムで封止し、グラスコールＳ１９及びＧｄ−ＤＴＰＡが十分に溶解し混合されるまで６〜１５時間撹拌した。その後、撹拌しながら２３重量％の塩化ナトリウム溶液５．０ｇを添加した。続いて、ｐＨ９〜ｐＨ１０になるようにアンモニウム水酸化物を適量加えた。また、４０ｇのプライマ１溶液を添加し完全に混合した。また、４０ｇのプライマ１溶液を添加し完全に混合して終了した。
ヒドロゲル３
９７５ｇの脱イオン水をガラスビーカに入れミキサで撹拌した。１５ｇのグラスコールＷＮ２３（Allied Colloids社製）、アクリル酸とアクリルアミドの共重合体をビーカにゆっくりと添加した。ビーカをパラフィルムで封止し、グラスコールＷＮ２３が十分に溶解して１重量％のグラスコール溶液が得られるまで１５時間撹拌を続けた。その後、グラスコールＷＮ２３溶液を撹拌しながら、この溶液中に、１０ｇのＧｄ−ＤＴＰＡ（Aldrich社製）を沈殿させないように非常にゆっくりと添加した。そして、ビーカをパラフィルムで封止し、グラスコールＷＮ２３及びＧｄ−ＤＴＰＡが十分に溶解し混合されるまで６〜１５時間撹拌した。その後、撹拌しながら２３重量％の塩化ナトリウム溶液５．０ｇを添加した。続いて、ｐＨ９〜ｐＨ１０になるようにアンモニウム水酸化物を適量加えた。また、２０ｇのプライマ１溶液を添加し完全に混合した。また、４０ｇのプライマ１溶液を添加し完全に混合した。そして、撹拌しながら５ｇのネオクリルＣＸ−１００を滴下して終了した。
ヒドロゲル４
７００ｇの脱イオン水をガラスビーカに入れミキサで撹拌した。３００ｇのグラスコールＥ１５（Allied Colloids社製）、１５％固相を含有する水溶性ポリアクリル酸溶液をビーカにゆっくりと添加した。ビーカをパラフィルムで封止し、グラスコールＥ１５が十分に溶解して１重量％のグラスコール溶液が得られるまで１５時間撹拌を続けた。その後、グラスコールＥ１５溶液を撹拌しながら、この溶液中に、１０ｇのＧｄ−ＤＴＰＡ（Aldrich社製）を沈殿させないように非常にゆっくりと添加した。そして、ビーカをパラフィルムで封止し、グラスコールＥ１５及びＧｄ−ＤＴＰＡが十分に溶解し混合されるまで６〜１５時間撹拌した。その後、撹拌しながら２３重量％の塩化ナトリウム溶液５．０ｇを添加した。続いて、ｐＨ９〜ｐＨ１０になるようにアンモニウム水酸化物を適量加えた。また、撹拌しながら１０ｇのネオクリルＣＸ−１００を滴下して終了した。
例３
常磁性イオンを含有するヒドロゲルの定着
ヒドロゲル１
ポリエーテルアミド製のＡ６フレンチ（Ｆ）カテーテルをイソプロパノールで洗浄した。カテーテルを直線状に保持するために、管腔に適切な大きさのテフロン（登録商標）コートされたステンレス鋼主軸を挿入した。カテーテルをプライマ１に浸漬した後、１０分間自然乾燥した。そして、カテーテルをヒドロゲル１溶液中に浸漬した後、１５分間自然乾燥した。その後、カテーテルを再びヒドロゲル１溶液中に浸漬した後、１５分間自然乾燥し、後処理として１４０°Ｆのオーブン中に８〜２４時間、静置した。
ヒドロゲル２
ポリエーテルアミド製のＡ３フレンチカテーテルをイソプロパノールで洗浄した。カテーテルを直線状に保持するために、管腔に適切な大きさのテフロンコートされたステンレス鋼主軸を挿入した。カテーテルをプライマ１に浸漬した後、１０分間自然乾燥した。そして、カテーテルをヒドロゲル２溶液中に浸漬した後、１５分間自然乾燥した。その後、カテーテルを再びヒドロゲル２溶液中に浸漬した後、１５分間自然乾燥し、後処理として１４０°Ｆのオーブン中に８〜２４時間、静置した。
ヒドロゲル３
ポリエーテルアミド製のＡ３フレンチカテーテルをイソプロパノールで洗浄した。カテーテルを直線に保持するために、管腔に適切な大きさのテフロンコートされたステンレス鋼主軸を挿入した。カテーテルをプライマ２に浸漬した後、１０分間自然乾燥した。そして、カテーテルをヒドロゲル３溶液中に浸漬した後、１５分間自然乾燥した。その後、カテーテルを再びヒドロゲル３溶液中に浸漬した後、１５分間自然乾燥し、後処理として１４０°Ｆのオーブン中に８〜２４時間、静置した。
ヒドロゲル４
ポリエーテルアミド製のＡ６カテーテルをイソプロパノールで洗浄した。カテーテルを直線に保持するために、管腔に適切な大きさのテフロンコートされたステンレス鋼主軸を挿入した。カテーテルをプライマ１に浸漬した後、１０分間自然乾燥した。そして、カテーテルをヒドロゲル４溶液中に浸漬した後、１５分間自然乾燥した。その後、カテーテルを再びヒドロゲル４溶液中に浸漬した後、１５分間自然乾燥し、後処理として１４０°Ｆのオーブン中に８〜２４時間、静置した。
例４
常磁性イオンの充填及び放出テスト
ヒドロゲル１でコーティングされたＡ６フレンチポリエーテルアミドカテーテルを約１ｉｎ長の断片に切断し、５ｍｌのポリプロピレン容器に入れた。そして、５．０ｍｌのリン酸緩衝溶液（ＰＢＳ）を注入してカテーテルを浸漬し、容器を揺動器上に置き、３７℃のオーブン中に入れた。浸漬してから１分間経過後、５分間経過後、３０分間経過後、１時間経過後、及び４時間経過後、浸漬溶液の一部を取り出してＩＣＰ−ＡＥＳによって３４２．２４７ｎｍを監視してガドリニウム含有量を測定した。コーティングされたカテーテルから放出されたガドリニウム量（マイクログラム／インチ）を以下の表１に示す。
【００７２】
放出されたガドリニウムのパーセントの概算値を表１に示す。基体は、プライマ溶液中にのみ浸漬した後、ヒドロゲル溶液中に１度浸漬した後、またヒドロゲル溶液中に２度浸漬した後にそれぞれ秤量した。コーティングされた基体の重量の違いを算出し、各基体を覆っているグラスコールとＧｄ−ＤＴＰＡの量を求めた。対照被験体は、Ｇｄ−ＤＴＰＡを含有しないヒドロゲル溶液中で作製した。したがって、基体上のガドリニウム量は、Ｇｄ−ＤＴＰＡを含有するものの重量と含有しないものの重量とを比較することによって概算することができ、コーティングから放出されたガドリニウムのパーセントが求められた。
【００７３】
【表１】
0005253702.tif 000002
【００７４】
例５
常磁性イオンを含有するヒドロゲルのＭＲＩ画像
例３においてコーティングされたヒドロゲル試料について、可視性の時間的変化を判定するためにＭＲＩ画像を検査した。ヒドロゲルにおけるガドリニウムの可視性の耐久性を確認するために、異なるヒドロゲルでコーティングした各試料を無脂肪のヨーグルト及び疑似組織中に入れてＭＲＩ測定する前に、事前に一定時間、食塩水中に浸漬した。浸漬時間は、それぞれ０分間、５分間、１０分間、２０分間、４０分間、及び６０分間とした。また、コーティングされていない６フレンチナイロンカテーテルを対照被験体とした。コーティングされた全ての試料は、いずれの時刻においても視認可能であったのに対し、対照被験体は、どの時刻でも視認不可能であった。この結果を下記の表２に示す。
【００７５】
【表２】
0005253702.tif 000003
【００７６】
シーメンス１．０ＴハーモニーＭＲＩスキャナ（Siemens 1.0T Harmony MRI scanner）を用い、ＭＲＩスキャンパラメータは、次の通りとした。パルスシーケンスは、ＳＥ＿１４ｂ８９、ＴＲ＝４００ｍｓ、ＴＥ＝１５ｍｓとし、冠及び軸画像ＦＯＶ（coronal and axial images FOV）＝２００ｍｍ、９０°のフリップ角、１０スライス、取得数（number of acquisitions）＝２（合計撮影時間＝３分２８秒）、距離係数（distance factor）＝０．３（スライス間距離（separation between slices）は、スライス厚の１．３倍）、スライス厚（slice thickness）＝２．０ｍｍ、平面内解像度（in-plane resolution）＝０．７８ｍｍ×０．７８ｍｍ、マトリックス＝２５６×２５６とした。
例６
原子緩和時間におけるヒドロゲルポリマ架橋度の影響
ヒドロゲルポリマの架橋度を変更した場合の原子緩和時間への影響を判定した。グラスコールＷＮ３３（０．５重量％）の３つの水溶液をビーカに準備した。第１の溶液は架橋剤を加えず、第２の溶液には０．１重量％のＣＸ−１００を添加し、第３の溶液には０．２５重量％のＣＸ−１００を添加した。溶液が入れられたビーカを連続励起間隔１５０ｍｓ、２００ｍｓ、３００ｍｓ、４００ｍｓ、６００ｍｓ、及び１０００ｍｓで実験した。陽子Ｔ１（縦軸スピン）の緩和時間は、周知の連続励起間隔で３つの溶液の各々に対して、観測シグナル強度で計算した。溶液１のＴ１は５３５６ｍｓ、溶液２のＴ１は５５２４ｍｓ、溶液３のＴ２は４６９０ｍｓであった。これらの結果は、架橋度を変更すると、ヒドロゲルポリマに関連する検出可能な陽子の緩和時間が変化することを示している。