(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンプルの磁気共鳴研究に適したＭＲイメージング剤の製造方法であって、
（ｉ）ＯＭＲＩ（オーバーハウザー磁気共鳴イメージング）コントラスト剤と、磁気共鳴シグナルを放出することができる核を含むＭＲイメージング剤とを含む組成物を一様な磁場中に配置し；
（ｉｉ）前記組成物を前記ＯＭＲＩコントラスト剤における電子スピン遷移を励起するように選ばれた周波数の第一放射線に暴露し；
（ｉｉｉ）前記ＯＭＲＩコントラスト剤の少なくとも一部を前記ＭＲイメージング剤から分離する
ことを含む製造方法。
【請求項２】
前記ＯＭＲＩコントラスト剤の少なくとも８０％を前記ＭＲイメージング剤から分離する、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記ＯＭＲＩコントラスト剤が常磁性遊離ラジカルを含む、請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記ＯＭＲＩコントラスト剤がトリアリールメチルラジカルを含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項５】
前記ＭＲイメージング剤が生理学的に許容できる水溶液である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項６】
前記ＭＲイメージング剤が水である、請求項５に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
本発明は電子スピン共鳴増強磁気共鳴イメージングの方法に関する。
磁気共鳴イメージング（MRI）は、非侵入性であり、かつ研究中の患者をＸ線のような潜在的に有害な放射線に暴露することを伴わないため、医師にとって特に魅力的となった診断技術である。
電子スピン共鳴増強MRI［本明細書中ではOMRI（オーバーハウザーMRI）と記すが、先の刊行物ではESREMRIまたはPEDRIとも称されている］は、像を生じさせ得る磁気共鳴シグナルの増強が研究中の被験者内での磁性（通常常磁性であるが、必要により例えば超常磁性）物質（以下、OMRIコントラスト剤と記す）におけるESR遷移のVHF刺激に際して起こる動的核分極（オーバーハウザー効果）により達成されるMRIの方法である。磁気共鳴シグナル増強は100以上の因数によるものであってもよく、こうしてOMRI像を迅速かつ比較的低い一次磁場で発生させることを可能にする。
OMRI技術は数人の著者等、特に
0004109719.tif 000002
及びSepponen等により、例えば、EP-A-296833、EP-A-361551、WO-A-90/13047、J.Mag.Reson.76：366-370(1988)、EP-A-302742、
SMRM9:619(1990)、SMRM6:24(1987)、SMRM7:1094(1988)、SMRM8:329(1989)、US-A-4719425、                            SMRM8:816(1989)、Mag.Reson.Med.14:140-147(1990)、SMRM9:617(1990)、SMRM9:612(1990)、SMRM9:121(1990)、
GB-A-2227095、DE-A-4042212及びGB-A-2220269に記載されている。特に興味深い一つの領域は、サンプル（例えば、生物体）中の酸素濃度測定におけるOMRIの使用であり、これがLeunbachの同時係属中の米国特許出願第08/546,146号の主題である。
基本的なインビボOMRI技術では、イメージング順序は、被験者内の、または被験者に投与されたOMRIコントラスト剤において狭い線幅ESR遷移を励起するように選ばれた周波数の放射線、通常VHF放射線で、一様な磁場（一次磁場、Ｂ0）中に置かれた被験者を初期照射することを伴う。動的核分極は、選択された核、即ち、磁気共鳴シグナルの原因である核（以下、MRイメージング核と称する）、一般にプロトンの励起核スピン状態と基底核スピン状態との間の集団差の増加をもたらす。MRシグナルの強度はこの集団差に比例するので、通常のMRI技術のように実質的に行われる、夫々のイメージング順序のその後の段階では、より大きく増幅されたMRシグナルが検出されることとなる。MRイメージング核のNMR遷移と結合することができるESR遷移を示すOMRIコントラスト剤は被験者内に自然に存在していてもよく（例えば、酸素またはメラニン）、または被験者に投与されてもよい。
OMRIの通常の方法に有益であり、かつインビボ投与に好適なコントラスト剤が幾つかの刊行物に報告されている。WO-A-88/10419（Hafslund Nycomed Innovation AB)では、例えば、種々のOMRIコントラスト剤が、安定なニトロキシド遊離ラジカル、クロラニルセミキノンラジカルまたはフレミイの塩の使用について特に強調して提案されている。WO-A-90/00904（Hafslund Nycomed Innovation AB)では、OMRIコントラスト剤としてのジューテリウム置換遊離ラジカル（例えば、ジューテリウム置換ニトロキシド遊離ラジカル）の使用が提案されている。WO-A-91/12024（Nycomed Innovation AB)は、概して、炭素遊離ラジカル、即ち、一つ以上の不対電子が主として炭素原子と会合されるラジカル（例えば、電子電荷が幾つかの芳香族核にわたって非局在化されたトリアリールメチルラジカル）の使用について言及している。更に詳しくは、少なくとも一つのアリール部分が硫黄をベースとする複素環であるトリアリールメチルラジカルのOMRIにおける使用がWO-A-96/39367(Nycomed Imaging AS)の主題である。電子電荷が共役炭素をベースとするII系を介して非局在化された遊離ラジカルのOMRIにおける使用がWO-A-93/02711(Hafslund Nycomed Innovation AB)で言及されている。しかしながら、OMRIコントラスト剤は常磁性有機遊離ラジカルに限定されず、粒状強磁性コントラスト剤、フェリ磁性コントラスト剤及び超常磁性コントラスト剤がNycomed Imaging AS名義で1996年３月15日に出願された英国特許出願第9605482.0号に提案されている。
インビボOMRI技術の開発において、OMRIコントラスト剤は被験者への注入の前に都合良く分極され得る（即ち、より高い電子スピン状態に高められ得る）ことが示唆されていた。これは生体組織における高RF周波数の不十分な侵入深さと関連する問題を回避すると言われている。
OMRIの従来の方法でインビボOMRIコントラスト剤として成功するためには、選択された物質がとりわけ生理学的許容性を有する必要がある。この因子は、実際に診断実用性があると判明したOMRIコントラスト剤のタイプに、単独で厳しい制限を課す。例えば、有機遊離ラジカルは、生理的条件下で繁々不安定であり、また毒性問題をもたらす非常に短い半減期を有する。インビボで優れたオーバーハウザー増進因子を生じることがわかったラジカルがその生理学的不適合性のために診断上使用し得ない場合がしばしばあるであろう。従って、一層融通性があり、即ち、生理学的因子によりそれ程拘束されない改善されたOMRI法に対する要望がある。
従来技術から完全に新しく発展した本発明は、OMRIコントラスト剤の全部、または実施的に全部をサンプルに投与することを回避することを可能にするとともに、所望のオーバーハウザー増強コントラスト効果を依然として得ることができるサンプルのOMRIの方法に基いている。この方法はOMRIコントラスト剤によるMRイメージング剤での選択された核のエクスビボ（ex vivo）動的核分極によっており、そのコントラスト剤は被験者への分極MRイメージング剤の投与の前に都合良く処分される。
こうして、一つの観点から、本発明は好ましくはヒトまたはヒト以外の動物体（例えば、哺乳類、は虫類または鳥類の生体）のサンプルの磁気共鳴研究の方法を提供し、この方法は、
(i)OMRI  コントラスト剤と、磁気共鳴シグナルを放出することができる核（MRイメージング核）を含むMRイメージング剤とを含む組成物を一様な磁場（例えば、一次磁場Ｂ0)中に配置し；
(ii)前記組成物を、前記OMRIコントラスト剤における電子スピン遷移を励起するように選ばれた周波数の第一放射線に暴露し；
(iii)前記OMRIコントラスト剤の全部、実質的に全部、または一部を前記MRイメージング剤から分離し；
(iv)前記MRイメージング剤を前記サンプルに投与し；
(v)前記サンプルを前記MRイメージング核における核スピン遷移を励起するように選ばれた周波数の第二放射線に暴露し；
(vi)前記サンプルから磁気共鳴シグナルを検出し；かつ
(vii)必要により、像または動的流れデータを前記検出シグナルから発生させることを含んでいる。
従って、本発明はMRイメージング核のエクスビボ動的核分極、OMRIコントラスト剤の一部、好ましくは実質的に全部の不在下の分極MRイメージング核の投与、及び従来のインビボMRシグナル発生及び測定の連続工程を伴う。この方法で得られたMRシグナルは像データまたは流れデータに便利に変換し得る。本発明の方法はOMRIの既知のインビボ方法に対し、幾つかの利点を有しており、その幾つかを以下に詳細に言及する。
本方法が与える従来法を越えた利点の一つは、OMRIコントラスト剤の生理学的許容性がその方法の総合的な診断実用性においてそれ程決定的な因子ではないことである。同様に、OMRIの従来法では、OMRIコントラスト剤の診断実用性は、コントラスト剤が処方される投与可能な媒体の物理的特性及び化学的特性、例えば、OMRIコントラスト剤が製剤の粘度、pH等について有し得る有害な作用により課せられた制限を受ける。もう一度述べるが、本発明の方法は、OMRIコントラスト剤が投与可能な形態で存在する必要がないため、このような因子によりそれ程束縛されない。更に、従来のOMRI方法で使用するOMRIコントラスト剤における適性と一致し得る因子、例えば、生分解性及び生体分布等はインビボ使用に関する本発明の適性を決定する上でそれ程重要ではない。
インビボで行われる従来のいずれのOMRI実験においても、励起されたスピン状態を逆に平衡に緩和し、得られるMRシグナルの振幅を減少するように作用する幾つかの二次因子が存在するであろう。特に、MRイメージング剤は、例えば、鉄等の常磁性種（例えば、赤血球中）、または体液中の溶解酸素、またはそれ自体オーバーハウザー増強に反応（即ち、ラジカル自己ブローデニング）し得るラジカル（これらの全てが緩和の速度を増大させるように作用する）の存在からもたらされる局所磁場不均一性により支配されるであろう。また、緩和速度は体液の温度及び化学的性質に依存するであろう。しかしながら、本方法はオーバーハウザー刺激をエクスビボで与えることによりこれらの問題を軽減する。従って、この方法はオペレーターが化学的環境、pH及び温度を最適化し、上記のような局所磁場不均一性の作用を軽減することを可能とする。また、オーバーハウザー増強は、サンプルの密度（即ち、その構造）に強く依存し、インビボ使用では、大きいサンプルへの不均一な放射線侵入という付加的な問題がある。この問題は、勿論、本発明の方法では生じない。
VHF照射中の結合因子は高い磁場強さで減少する傾向があり、それによりオーバーハウザー効果が減少する。磁場をエクスビボで適用することができるということは、インビボ使用に適するよりも低い磁場強さを使用し得ることを意味する。
本発明の方法は便利には、分極磁場を与える第一磁石と、MRイメージングのための一次磁場を与える第二磁石とを使用して行うことができる。動的核分極を与えるのに専用の別の磁石を有することは、オペレーターがMRイメージング場とは独立して磁場強さを有利に最適化できるようにする。このような実施態様での使用に適したOMRI装置は、全てのイメージング用途について同様であるため標準化でき、それにより製造を安価にし、使用を簡単にできる。従って、上述した方法での使用に適したMR装置は、本発明の更に別の観点を提供し、この装置は液体の動的核分極のための磁場を与える第一磁石と、被験者（例えば、生物被験者）のMRイメージングのための一次磁場を与える第二磁石とを備えている。添付図１は本発明の装置の一実施態様の模式図である。図中、自立分極磁石(1)が、任意にフィルターと供に、核分極を与えるEPR共鳴器(2)を包囲している。ポンプを含む容器(3)が、送出ライン(5)により被験者(4)に送出されるコントラスト組成物を供給するために設けられている。被験者は通常のMRスキャナー(6)内に配置される。
本発明の方法及び装置の一態様では、誘電共鳴器を動的核分極方法で使用してもよい。一般的に言って、動的核分極は、かなり高い高周波数磁場及びできるだけ小さくされる不随電場を含む体積を必要とする。誘電共鳴器は、好ましい場配置を与えるのに使用することができ、この配置では、磁場ラインが１束の殻草（コーン）中のストローのような形状にされ、かつ電場がその束を結合する糸（スレッド）のような円を形成する。このタイプの場配置は、高誘電率かつ低誘電損失を有する物質の幾つかのリングまたはチューブの一つにより形成することができる。当業者は、このようなチューブが異なる電磁共鳴体様式を示すことを理解するであろう。支配的な様式の一つは、壁内のチューブ軸のまわりに循環し、軸及びそれに垂直のあらゆる場所で０である電場の所望の特性を有する。一方では、磁場はチューブ軸のまわりに集中され、主としてそれに沿って誘導される。分極される組成物は、便利には共鳴器（それ自体が典型的には共鳴器のサイズオーダーのクレアランスを有する金属ボックス内に配置される）内に配置され、結合ループ等により所望の共鳴に励起される。金属ボックスは、確実に、電磁エネルギーが放射により漏出しないようにする。添付図２は金属ボックス(3）内の誘電共鳴器(1)(回転対称軸(2)を有する）を示す。
誘電共鳴器の別の態様は、共鳴体キャビティであり、その幾つかが当業者に知られている。一つの簡単かつ有効な共鳴体キャビティは、円筒形金属ボックスなどの金属ボックスである。好適な様式は、TM1,1,0として知られるものであり、これはキャビティの軸で垂直の磁場を生じる。二つのこのような様式を同じキャビティ内にて同周波数で励起し、相互に垂直である場を生じさせることが可能である。それらを90°の位相差を有するように配置することにより、回転場を生じさせることができ、これはサンプル中での消失を最小としながら動的分極を実施するのに特に有効である。キャビティの異なる形状、例えば、矩形キャビティのための同様の場分布を有する様式が当業者に良く知られている。
本発明の方法及び装置の更に別の態様では、組成物を動的核分極工程中に複数の区画に分散してもよい。従って典型的には、組成物は、例えば平行な分離プレート、ディスクまたはチューブ、典型的には開放端チューブにより与えられた平行なチャンネルに分けてもよい。磁場により生じる組成物中の誘電損失（うず状電流）は、好ましくは場に垂直に配置された電気絶縁バリヤーを使用して組成物を更に小さい容積に分けることにより減少させられる。組成物が前記誘電共鳴器により包囲された円筒形容器中にある場合、絶縁バリヤーは容器軸からその壁に半径方向に通る平面であろう。更に簡単かつ実用的な配置は石英、ガラスまたはプラスチック等の絶縁材の複数の肉薄のチューブを備えた容器中で組成物を分極することである。これは組成物中の電気損失を減少するという利点を有し、これによって同じ適用電磁力に対して分極されるべき組成物を更に大きな容積とすることができる。チューブの壁、内部、外部またはその両方が支持体として同様に利用でき、その上にOMRIコントラスト剤が結合され、その結果、容器の一端に加える圧力により、分極された、実質的にOMRIコントラスト剤を含まない液体MRイメージング剤を、容器から、例えば、MR試験を受けている被験者（患者）へと通じる送出ラインで圧送できる。
本発明の方法では、MRイメージング剤が投与されるサンプル内で診断上有効なコントラスト増強を行うことができるあらゆる既知のOMRIコントラスト剤を使用し得ると考えられる。OMRIコントラスト剤が常磁性遊離ラジカルである場合、そのラジカルは本発明の方法が行われる直前に、通常の物理的または化学的ラジカル発生工程により安定なラジカル前駆体からその場で都合良く調製することができる。これは、ラジカルが短い半減期を有する場合に特に有利である。これらの場合、本発明の方法の分離工程が一旦完結されると、ラジカルは通常再使用可能ではなく、都合良く捨てることができる。
投与の目的のために、MRイメージング剤は、全部のまたは実質的に全部のOMRIコントラスト剤の不存在下で投与されるべきである。好ましくは、OMRIコントラスト剤の少なくとも80％、特に好ましくは90％以上、特に好ましくは95％以上、最も特別には99％以上が除去される。一般に、投与の前にできるだけ多くのOMRIコントラスト剤を除去して生理学的許容性を改善し、Ｔ1増大させることが望ましい。
本発明の方法における使用に好ましいOMRIコントラスト剤は、以下に説明されるような既知技術を使用して分極されたMRイメージング剤から都合良くかつ迅速に分離し得るものである。
選択されたOMRIコントラスト剤が、長い半減期（好ましくは少なくとも１時間）、長い緩和時間（Ｔ1e及びＴ2e）、高い緩和性及び少数のESR遷移ラインを示すことが好ましいことは勿論である。したがって、WO-A-88/10419、WO-A-90/00904、WO-A-91/12024、WO-A-93/02711またはWO-A-96/39367に記載された常磁性の酸素をベースとし、硫黄をベースとし、または炭素をベースとする有機遊離ラジカルまたは磁性粒子が本発明に適したOMRIコントラスト剤であろう。選択されたOMRIコントラスト剤の特に好ましい特性は、それが低い固有のESRライン幅、好ましくは500mG未満、特に好ましくは400mG未満、とりわけ好ましくは150mG未満を示すことである。一般に言えば、有機遊離ラジカル、例えばトリアリールメチルラジカル及びニトロキシドラジカルがこのように望ましく低いライン幅の最も適当な源、例えば、WO-A-88/10419、WO-A-90/00904、WO-A-91/12024、WO-A-93/02711またはWO-A-96/39367に記載されたものを与える。
しかしながら、本発明に有用なOMRIコントラスト剤は、常磁性有機遊離ラジカルに限定されない。超常磁性、強磁性またはフェリ磁性の磁性を示す粒子が、有用なOMRIコントラスト剤であり得、関連した自由電子を有するその他の粒子も同様である。超常磁性ナノ粒子（例えば、鉄または酸化鉄ナノ粒子）が特に有用であり得る。磁性粒子は、有機遊離ラジカルを越える高い安定性及び強い電子／核スピン結合（即ち、高い緩和性）という利点を有し、更に大きなオーバーハウザー増強因子をもたらす。
OMRIコントラスト剤とMRイメージング剤との分離を容易とするために、これら２種の組み合わせは、不均一系、例えば、２相液、液体懸濁液中の固体、または液体中の比較的高表面積の固体支持体、例えば、液相MRイメージング剤中に配置されたビーズ、繊維またはシートの形態の固体であることが特に好ましい。全ての場合において、MRイメージング剤とOMRIコントラスト剤との間の拡散距離が、有効なオーバーハウザー増強を得るのに充分に小さいものである必要がある。或る種のOMRIコントラスト剤は、本来その性質が粒状、例えば上記の常磁性粒子及び超常磁性粒子であり、他種のOMRIコントラスト剤は、通常の手段により固体支持体または担体（例えば、有機ポリマーまたは無機マトリックス、例えば、ゼオライトまたはケイ素材料）に固定され、吸収され、または結合されてもよい。OMRIコントラスト剤と固体支持体または担体との間の強い共有結合は、一般に、所望のオーバーハウザー効果を得る際に薬剤の有効性を制限するため、OMRIコントラスト剤と固体担体または支持体との間の結合（存在する場合）が弱いことが好ましく、これにより、OMRIコントラスト剤は依然として自由回転ができる。OMRIコントラスト剤は、分極前に水不溶性支持体／担体に結合されてもよく、またはOMRIコントラスト剤は、分極後に支持体／担体に付着／結合されてもよい。OMRIコントラスト剤は、例えば投与前の濾過により、MRイメージング剤から分離することができる。また、OMRIコントラスト剤は水溶性巨大分子に結合されてもよく、OMRIコントラスト剤−巨大分子が投与前にMRイメージング剤から分離されてもよい。
インビボイメージングのために、本方法に使用されるMRイメージング剤は、磁気共鳴シグナルを放出することができる核（例えば、プロトン）を有するべきであり、勿論、生理学的に許容できるべきであり、または生理学的に許容できる形態で与えられるべきである。プロトンの他に、その他のMRイメージング核、例えば、19Ｆ、13Ｃ、31Ｐ及びナトリウムも使用できることは勿論である。本発明の好ましいMRイメージング剤は中でも、酸素、pH（例えば、pH範囲5-9）、生理温度に対する高い安定性の性質を示し、体液中で安定である。それらは無毒性であることは勿論であり、好ましくは迅速に排泄される。
都合良くは、イメージング剤は一旦分極されるとイメージング操作が快適に行われるように充分に長い期間にわたって分極されたままであろう。都合良くは、有意な分極が少なくとも１秒、好ましくは少なくとも10秒、更に好ましくは少なくとも100秒、特に好ましくは1000秒保持されるであろう。本発明の方法の一態様において、分極されたMRイメージング剤は凍結形態で貯蔵されてもよい。低温では、分極が長く保持され、こうして、分極されたMRイメージング剤を、例えば、液体窒素中で便利に貯蔵することができる。使用前に、貯蔵MRイメージング剤は、赤外線またはマイクロウェーブ線の如き通常の技術を使用して生理温度に迅速に温めてもよい。
特に好ましいMRイメージング剤は、生理学的に許容できる水溶液（例えば、食塩水）であり、その中のプロトンが興味あるイメージング核である。しかしながら、水それ自体が特に好ましく、生理学的に許容できるという利点を有し、キャリア、賦形剤または処方助剤を含まないで被験者に投与することができる。MRイメージング剤として水を用いて、本発明の方法に使用するのに所望される組成物を生成するためには、OMRIコントラスト剤を、水溶性になるように選択してもよく（例えば、典型的にはWO-A-93/02711に記載された水溶性遊離ラジカル）、または水中に分散可能、または水中に懸濁可能であるように選択してもよい。組成物は使用前にこの“すぐ使用できる”形態で都合良く貯蔵してもよい。したがって、更に別の観点から見ると、本発明はOMRIコントラスト剤の水溶液または不均一相組成物を含んでなり、前記OMRIコントラスト剤の実質的全体の不存在下で前記溶液または組成物からの水をサンプルに投与するための手段を一緒に含むキットを提供する。好ましい態様において、キットはOMRIコントラスト剤、前記OMRIコントラスト剤を固定するための手段、MRイメージング剤及び、例えばプランジャーまたは加圧アプリケーターにより、前記MRイメージング剤を、実質的に全部の前記OMRIコントラスト剤の不存在下で送出するための手段を含んでなる。
本発明の方法は有意な空間計量を発生した像に与えることができるという利点を有する。実際に、サンプルの選択された領域への分極されたMRイメージング剤の投与（例えば、注入による）は、コントラスト効果が一般にその領域に局在化されることを意味する。勿論、これは、MRイメージング剤が有意に分極されたままで残る期間での生体分布の程度に依存する。一般に、特定の生体体積（即ち、興味ある領域）は、これらの体積において得られた像のノイズ特性に対し改良されたシグナルで定義されてもよい。
一態様において、サンプル（例えば、生体）の“自然像”（即ち、MRイメージング剤の投与前に得られたものまたは通常のMR実験のように先のオーバーハウザー増強なしに投与されたMRイメージング剤について得られたもの）を発生させて、本発明の方法で得られた像が重ねられる構造（例えば、解剖学的）情報を与えることができる。これは、MRイメージング剤の分極が短期間のみにわたって持続し、こうして測定のタイムスケール内の生体分布が制限されることを考えると、本方法の特に有用な点である。
本発明の方法はMRイメージング剤が有意に分極されて残る時間内に行われるべきであることを考えると、分離が一旦得られると、MRイメージング剤の投与が迅速に行われ、かつMR測定がその直後に続くことが望ましい。これは、サンプル（例えば、生体または器官）が分極が行われた領域の近くで利用できるべきであることを意味する。MRイメージング剤に好ましい投与経路は、注射（例えば、濃縮塊注射）によるものであり、または肺が像形成される場合にはスプレー、例えば、エアゾールスプレーによるものである。
本発明の方法の分離工程は、実質的に全部のOMRIコントラスト剤をできるだけ迅速に組成物から除去する（または少なくともそれを生理学的に許容できるレベルに減少する）ことを目的とする。多くの物理的かつ化学的分離技術または抽出技術が当業界で知られており、これらを用いてOMRIコントラスト剤及びMRイメージング剤の迅速かつ有効な分離を行ってもよい。明らかに、更に好ましい分離技術は、迅速に行い得る技術、特に１秒未満で分離を可能にする技術である。この観点から、既知技術により粒子の固有の磁性を用いて迅速な分離を行うことが可能であるため、磁性粒子（例えば、超常磁性粒子）がOMRIコントラスト剤として有利に使用し得る。同様に、OMRIコントラスト剤が磁性ビードに結合された固体である場合、それは適当に印加された磁場により液体から都合良く分離し得る。
OMRIコントラスト剤及びMRイメージングの組み合わせが不均一系である場合、相の異なる物理的性質を利用して分離を通常の技術により行うことが可能であろう。例えば、一つの相が水性であり、かつ他の相が非水性（固体または液体）である場合、一つの相を他の相から簡単にデカントすることが可能であろう。あるいはOMRIコントラスト剤が液体MRイメージング剤中に懸濁された固体または固体支持体（例えば、ビード）である場合、固体は通常の手段、例えば、濾過、重力手段、クロマトグラフィー手段または遠心分離手段により液体から分離することができる。
また、OMRIコントラスト剤は親油性部分を含んでもよく、こうして固体親油性媒体上のまたは媒体中の通過によりMRイメージング剤から分離することができるし、あるいはOMRIコントラスト剤は、親油性固体ビードに化学的に結合することができることが考えられる。
一つの分離技術はカチオン交換ポリマー及びカチオン性OMRIコントラスト剤、例えば、ペンダントカルボキシレート基を有するトリチルを使用する。あるいは、その溶液をpH４付近に酸性にすることで、OMRIコントラスト剤を沈殿させる。次いで分離が、例えば濾過、続いて中和により行われてもよい。別の技術は、イオン性OMRIコントラスト剤（これらはその後に濾別される）の沈殿を生じるイオンを添加することを伴う。
或る種のOMRIコントラスト種、例えばトリチル剤はタンパク質に対しアフィニティーを有し得る。従って、分極後に、タンパク質アフィニティーを有するOMRIコントラスト剤を含む組成物は、大きな表面積をその薬剤に露出する形態、例えば、粒状形態または表面結合形態のタンパク質を通過させ、またはタンパク質の上を通してもよい。この方法では、タンパク質へのOMRIコントラスト剤の結合が、それを組成物から除去することを可能にする。
OMRIコントラスト剤は常に水の分子量より大きい分子量を有し、それ故、一般に、通常の濾過技術が分子を緩衝分子、即ち、中空繊維で分離するのに使用し得る。
MRイメージング剤は、通常の製薬または獣医薬のキャリアまたは賦形剤で都合良く処方されてもよい。本発明に従って製造または使用されるMRイメージング剤処方は、MRイメージング剤の他に、ヒト医薬または獣医薬の治療組成物及び診断組成物に通常であるような処方助剤を含んでもよい。こうして、処方は、例えば、安定剤、酸化防止剤、オスモル濃度調節剤、可溶化剤、乳化剤、増粘剤、緩衝剤等を含んでもよい。好ましくは、このような処方助剤のいずれもが常磁性、超常磁性、強磁性またはフェリ磁性ではない。処方は、非経口（例えば静脈内または動脈内）適用または腸内（例えば経口または直腸）適用、例えば外部排泄管（例えば肺、胃腸管、膀胱及び子宮）を有する体腔への直接適用、または心血管系への注射もしくは注入に適した形態であってもよい。しかしながら、生理学的に許容できるキャリア、例えば水中の溶液、懸濁液及び分散液が一般に好ましいであろう。
インビボイメージングにおける使用のためには、処方（これは実質的に等張性であることが好ましいであろう）はイメージングゾーン中でMRイメージング剤の１マイクロモル〜10Mの濃度（またはイメージング剤が水である場合には更に高い）を生じるのに充分な濃度で都合良く投与されてもよい。しかしながら、正確な濃度及び投与量は、或る範囲の因子、例えば毒性、MRイメージング剤の臓器標的能力、及び投与経路に依存することは勿論である。MRイメージング剤の最適濃度は、種々の因子間のバランスに相当する。一般に、最適濃度は、殆どの場合に0.1mM〜10Mの範囲（またはMRイメージング剤が水である場合には更に高い）、好ましくは10mMより上、特に100mMより上にあるであろう。或る状況下では、1Mより上の濃度が好ましい。水がMRイメージング剤である場合、その濃度は約56Mである。静脈内投与または動脈内投与のための処方は、10mM〜10M(またはMRイメージング剤が水である場合には更に高い)、特に50mMより上の濃度のMRイメージング剤を含むことが好ましいであろう。濃縮塊注射について、その濃度は都合良くは0.1mM〜56M、好ましくは0.2mMより上、更に好ましくは0.5mMより上、更に好ましくは1.0mMより上、更に好ましくは５mMより上、特に好ましくは６mMより上であってもよい。
或る状況下では、好ましい濃度は1Mより上、更に好ましくは5Mより上である。MRイメージング剤としての水について、その濃度は約56Mである。
非経口投与可能な形態は、無菌であり、かつ生理学的に許容されない剤を含まないことは勿論であり、かつ低いオスモル濃度を有して投与後の刺激またはその他の悪影響を最小にすべきであり、したがって、処方は等張性またはわずかに高張性であることが好ましい。好適なビヒクルとしては非経口溶液、例えば塩化ナトリウム溶液、リンゲル液、デキストロース溶液、デキストロース及び塩化ナトリウム溶液、乳酸処理したリンゲル液並びにRemington′s Pharmaceutical Sciences，15th ed.，Easton:Mack Publishing Co.，pp．1405-1412及び1461-1487(1975)及びThe National Formulary XIV，14th ed.，Washington:American Pharmaceutical Association(1975)に記載されているようなその他の溶液の投与に、通例使用される水性ビヒクルが挙げられる。組成物は防腐剤、抗菌剤、緩衝剤及び非経口溶液に通常使用される酸化防止剤、賦形剤及びその他の添加剤（これらはMRイメージング剤と適合性であり、かつ製品の製造、貯蔵または使用を妨害しない）を含んでもよい。
MRイメージング剤が注射される場合、一連の投与部位で同時に注射することが好都合であり、その結果、分極が緩和を通して失われる前に、血管樹の大部分が視覚化することができる。
本発明の方法に従って使用されるMRイメージング剤の投与量は、使用されるMRイメージング剤、興味ある組織または器官及び測定装置の正確な性質により変動する。投与量は、検出可能なコントラスト効果を依然として得ながらできるだけ低く保たれることが好ましい。一般に、最大投与量は毒性拘束に依存する。
以下の実施例は本発明を非限定的方法で説明することを目的とする。
実施例
実験を行って迅速な流れ、フィルター性能及び共鳴器の好ましい型について、最適のイメージングスーケンスを決定した。
共鳴器
幾つかの共鳴器を構築し、調査して、2.4GHzの周波数で最適のものは注入装置の最大圧力（40気圧）をとることができる12mlの容積を有する同軸共鳴器であった。共鳴器と像ファントム（25mm/ml断面のチューブ）の間のデッドボリュームは５mlであった。この共鳴器は、良好な効率を有し、約2Wの出力が12mlの濃縮塊を飽和するのに必要とされた。出力は、幾つかの共鳴器を並列に接続することにより増大することができた。
流れ実験
チューブ流れファントムのｔ−ｚ像を、異なる時間で撮影し（図５−チューブに沿った流れ方向のｚ軸を参照のこと；FE 24/10；フリップ角度３度；10W飽和出力）、時間に関するチューブ中のある位置でのシグナルを図３に示す。図３中のシグナルはオーバーハウザー増強因子（即ち、プロトンシグナル値により割ったシグナル）として示される。同実験をUHF出力の不在下で行うことによりプロトンシグナル値を測定した。
曲線は予想されたＴ1値で流れが停止した領域で指数的に低下した。ｔ＝０、即ち注入前への外挿は90のオーバーハウザー増強を生じ、これは流れ中に2-3のファクターだけ減少する。これは、おそらくチューブ中央及びチューブ壁における異なる流速（これが非一様な相のボキセル(voxel)をもたらす）を原因とする。したがって、エコー時間中、移動した平均距離は６mmであり、またはチューブ直径よりわずかに小さい。中央の液体は壁の液体より2-3mm-s-1遠くに移動し、その結果、ボキセル（これはチューブ軸に垂直方向の厚さ１mmかつ直径７mmのディスクである）は非一様である。エコー時間中に移動した距離のそれぞれ１mm（勾配に沿ったピクセル厚さ）の差が、スピンの360°の位相ずれになる。導かれた結論は、ボキセルが全方向で小さい必要があり、迅速イメージング技術（例えば、エコープラナー）が必要とされることである。
同実験を低速で行った（図４を参照のこと）。モーターシリンジの高セッティングでは、シグナルが、第一最大値後に“わずかに減少し(dip)”、一方流れが停止される前に流れが最大まで加速した。わずかな減少は、遅い流れについてそれ程顕著ではなかったが、総合のシグナルはＴ１効果のために低かった。
1sイメージング時間、FE 10/3.8、FOV 200mm、フリップ角度５度及び２チューブ（各々、直径５mm及び７mm）からなる流れファントムでターボ−フラッシュスーケンスを使用してイメージングを行った。最良のイメージを、約１mMの選択されたラジカルトリス−（８−カルボキシル−２，２，６，６−テトラキス−メチル−ベンゾ［１，２ｄ：４，５−ｄ’］ビス（１，３）ジチオール）メチルナトリウム塩で５ml/sの最低流速で得た（1s、2s及び3sの2Dイメージについて図６を参照のこと）。
一般に、フィルタリングはフィルター内で使用された材料のためにＴ1を短縮することがわかった。
マイクロウェーブポラライザー−計算及び設計
マンニトール溶液の分極された濃縮塊中のマイクロウェーブ損失は、興味ある周波数で水のそれに等しい。濃縮塊を平面波で照射し、その侵入部分を金属プレートで逆反射した。図７は25℃、50℃及び75℃の三つの異なる温度について周波数の関数として皮膚深さを示す（この距離を侵入する時、平面波の出力を1/eに減少する）。約１皮膚深さ厚のスラブを、20A/m（240mGと等価）のＢ1で分極することができ、１cm3の水当たりに必要な平面波の出力を計算することができた。結果を、三つの異なる温度で図８に示す（分極の約1s中の濃縮塊の加熱はごくわずかであった）。
必要とされる出力を減少し、それ故、コストを節減するという観点で、スラブに関する平面波の配置の別型を0.23Tについて図９に模式的に示す。それは分極磁石(5)内に配置されたホルンアンテナ(4)に基いている。その磁石を上記のパルスモードで使用して、それを分極プロセスの間でけオン状態で保持することができる。これは、場に対して自動ロックするesrユニット(6)により可能になる。ロックするという用語は、そのユニットが磁石内の磁場に対して正確なesr共鳴周波数でUHFシグナルを生じ、それにより上記のパルスモードで生じた磁場ドリフトを相殺することを意味する。esrユニットは米国特許第5,488,950号明細書に記載されたOutlock市販用MRIスキャナーに使用されるものと同じである。濃縮塊(2)を、UHF波を反射し、同時に波の電場ベクトルを界面で０にする金属プレート(3)に隣接して配置する。これは水中の損失を小さくし；それらは界面で０であり、それから離れて次第に増加する。水の単位容積当たりの損失は、濃縮塊体積を犠牲にして水の薄層を使用することにより減少し得る。濃縮塊の別の面には、誘電層(1)がある。低いマイクロウェーブ損失及び好適な誘電率を、プレートの好適な厚さと一緒に有する好適な材料を選択することにより、ホルンアンテナからの入射（ほぼ平面）波の反射をわずかにすることができる。ホルンアンテナをこの方法で層状配置にマッチングさせるインピーダンスにより、所定のマイクロウェーブ入射出力に関する分極効果が最大になる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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