Способ магнитного резонансного исследования

Способ магнитного резонансного исследования

Реферат

 

Изобретение относится к магнитной резонансной визуализации изображения (МРВИ). Способ магнитного резонансного исследования образца, предпочтительно организма человека или животного, включает получение гиперполяризованного раствора агента с высоким T₁ путем растворения в физиологически допустимом растворителе гиперполяризованного твердого образца указанного агента с высоким T₁. Гиперполяризацию твердого образца указанного агента с высоким Т₁ операции а) производят посредством поляризующего агента, возможно отделяя весь, практически весь или часть указанного поляризующего агента от указанного агента с высоким T₁, в) введение указанного гиперполяризованного раствора в указанный образец, г) облучение указанного образца вторым излучением с частотой, выбранной для возбуждения ядерных спиновых переходов в выбранных ядрах, например в ядрах агента МР визуализации изображения с высоким Т₁, д) регистрацию сигналов магнитного резонанса от указанного образца и е) получение изображения, динамического потока данных, диффузионных параметров, перфузионных параметров, физиологических параметров (например рН, рО₂, рСО₂, температура или концентрации ионов) или метаболических параметров из указанных зарегистрированных сигналов, причем указанный агент с высоким Т₁ в указанном гиперполяризованном растворе имеет значение Т₁ (при напряженности поля в диапазоне 0,01-5 Тл и температуре в диапазоне 20-40^oС) по меньшей мере 5 с. Описаны состав и контрастная среда для применения в качестве агента с высоким временем продольной релаксации Т₁. Технический результат - повышение качества визуализации изображения. 8 с. и 26 з.п. ф-лы, 5 ил.

Текст описания в факсимильном виде (см. графическую часть)а

Формула изобретения

1. Способ магнитного резонансного исследования образца, предпочтительно организма человека или животного, включающий а) получение гиперполяризованного раствора агента с высоким временем продольной релаксации T₁ путем растворения в физиологически допустимом растворителе гиперполяризованного твердого образца указанного агента с высоким временем продольной релаксации T₁, б) где гиперполяризацию твердого образца указанного агента с высоким временем продольной релаксации T₁ операции а) осуществляют посредством поляризующего агента, возможно отделяя полностью, практически полностью или часть указанного поляризующего агента от указанного агента с высоким временем продольной релаксации T₁, в) введение указанного гиперполяризованного раствора в указанный образец, г) облучение указанного образца излучением с частотой, выбранной для возбуждения ядерных спиновых переходов в ядрах агента МР визуализации изображения с высоким временем продольной релаксации T₁, д) регистрацию сигналов магнитного резонанса от указанного образца, е) возможно, получение изображения, динамического потока данных, диффузионных параметров, перфузионных параметров, физиологических параметров или метаболических параметров из указанных зарегистрированных сигналов, где указанный агент с высоким временем продольной релаксации T₁ в указанном гиперполяризованном растворе имеет значение времени продольной релаксации T₁ (при напряженности поля в диапазоне 0,01-5 Тл и температуре в диапазоне 20-40С) по меньшей мере 5 с, и где указанный агент с высоким временем продольной релаксации T₁ обогащен ¹³С в одной или более позиции карбонильного или четвертичного атома углерода.

2. Способ по п.1, в котором указанный твердый агент с высоким T₁ или гиперполяризованный раствор, полученные таким образом, сохраняют свою поляризацию во время транспортировки в магнитном поле и при низкой температуре.

3. Способ по п.2, в котором магнитное поле во время указанной транспортировки превышает 10 мТл.

4. Способ по п.2, в котором магнитное поле во время указанной транспортировки превышает 1 Тл.

5. Способ по любому из пп.2-4, в котором температура во время указанной транспортировки составляет менее 80К.

6. Способ по любому из пп.1-5, в котором указанный агент с высоким T₁ растворяют в физиологически допустимом носителе до концентрации по меньшей мере 1 мМ со скоростью 1 мМ/3T₁.

7. Способ по любому из пп.1-5, в котором указанный агент с высоким T₁ растворяют в физиологически допустимом носителе до концентрации по меньшей мере 1 мМ со скоростью 1 мМ/T₁.

8. Способ по любому из пп.1-7, в котором магнитное поле присутствует во время операции растворения, указанное магнитное поле превышает 10 мТл.

9. Способ по любому из пп.1-8, в котором операция а) включает поляризацию твердого агента с высоким T₁ путем облучения поляризующего агента, посредством чего вызывают динамическую ядерную поляризацию.

10. Способ магнитного резонансного исследования образца, предпочтительно организма человека или животного, включающий а) получение гиперполяризованного раствора агента с высоким временем продольной релаксации T₁ путем растворения в физиологически допустимом растворителе гиперполяризованного твердого образца указанного агента с высоким временем продольной релаксации T₁, б) где гиперполяризацию твердого образца указанного агента с высоким временем продольной релаксации T₁ операции а) осуществляют посредством поляризующего агента, отделяя полностью, практически полностью или частично указанный поляризующий агент от указанного агента с высоким временем продольной релаксации T₁, в) введение указанного гиперполяризованного раствора в указанный образец, г) облучение указанного образца излучением с частотой, выбранной для возбуждения ядерных спиновых переходов в ядрах агента МР визуализации изображения с высоким временем продольной релаксации T₁, д) регистрацию сигналов магнитного резонанса от указанного образца, е) возможно, получение изображения, динамического потока данных, диффузионных параметров, перфузионных параметров, физиологических параметров или метаболических параметров из указанных зарегистрированных сигналов, где указанный агент с высоким временем продольной релаксации T₁ в указанном гиперполяризованном растворе имеет значение времени продольной релаксации T₁ (при напряженности поля в диапазоне 0,01-5 Тл и температуре в диапазоне 20-40С) по меньшей мере 5 с, и где операция а) включает поляризацию гиперполяризованного газа до, во время или после введения в него агента с высоким временем продольной релаксации T₁, посредством чего вызывают ядерную поляризацию указанного агента с высоким временем продольной релаксации T₁.

11. Способ по любому из пп.1-10, в котором указанный агент с высоким T₁ имеет значение T₁ по меньшей мере 10 с (при напряженности поля 0,01-5 Тл и температуре в диапазоне 20-40С).

12. Способ по любому из пп.1-11, в котором указанный агент с высоким T₁ содержит ядра ¹³С, ¹⁵N, ²⁹Si, ³¹P, ¹Н или ¹⁹F.

13. Способ по любому из пп.1-12, в котором указанный агент с высоким T₁ характеризуется химическим сдвигом, составляющим более 2 м.д., при изменении рН на 2 единицы рН, или изменении температуры на один градус Кельвина, или будучи подвергнут метаболизму.

14. Способ по п.1 или 12, в котором указанный агент с высоким T₁ содержит ¹³С, или ¹⁵N, или ²⁹Si в одной определенной позиции своей молекулярной структуры в количестве, превышающем 5%.

15. Способ по п.1 или 12, в котором указанный агент с высоким T₁ содержит ¹³С, или ¹⁵N, или ²⁹Si в одной определенной позиции своей молекулярной структуры в количестве, превышающем 99%.

16. Способ по п.12, в котором указанный агент с высоким T₁ обогащен ¹³С в одной или более позиции карбонильного или четвертичного атома углерода.

17. Способ по п.10, в котором указанный гиперполяризуемый газ является инертным газом.

18. Способ по п.10, в котором указанный гиперполяризуемый газ представляет собой смесь двух или более газов.

19. Состав, включающий поляризованное, обогащенное ¹³С, ¹⁵N, ¹⁹F, ²⁹Si, или ³¹Р соединение наряду с одним или более физиологически допустимым носителем или эксципиентом, для применения в качестве агента с высоким временем продольной релаксации T₁ в способе по любому из пп.1-18.

20. Контрастная среда, включающая поляризованный агент с высоким временем продольной релаксации T₁, полученный как описано в любом из пп.1-18, обогащенный ядрами ¹³С, ¹⁵N, ¹⁹F, ²⁹Si, ³¹Р или ¹Н, имеющий время продольной релаксации T₁ 2 с или более в растворе при магнитных полях 0,01-10 Тл, наряду с одним или более физиологически допустимым носителем или эксципиентом.

21. Контрастная среда по п.20, включающая поляризованный агент с высоким T₁, обогащенный ядрами ¹³С, ¹⁵N, ¹⁹F, ²⁹Si, ³¹Р или ¹Н, имеющий Т₁ 30 с или более в растворе при магнитных полях 0,01-10 Тл, наряду с одним или более физиологически допустимым носителем или эксципиентом.

22. Контрастная среда по п.20, включающая поляризованный агент с высоким Т₁, обогащенный ядрами ¹³С, ¹⁵N, ¹⁹F, ²⁹Si, ³¹Р или ¹Н, имеющий T₁ 60 с или более в растворе при магнитных полях 0,01-10 Тл, наряду с одним или более физиологически допустимым носителем или эксципиентом.

23. Способ магнитного резонансного исследования образца, предпочтительно организма человека или животного, включающий а) получение гиперполяризованного раствора агента с высоким временем продольной релаксации T₁ путем растворения в физиологически допустимом растворителе гиперполяризованного твердого образца указанного агента с высоким временем продольной релаксации T₁, б) гиперполяризацию твердого образца указанного агента с высоким временем продольной релаксации T₁ операции а) осуществляют посредством поляризующего агента, возможно отделяя полностью, практически полностью или часть указанного поляризующего агента от указанного агента с высоким временем продольной релаксации T₁, в) введение указанного гиперполяризованного раствора в указанный образец, г) облучение указанного образца излучением с частотой, выбранной для возбуждения ядерных спиновых переходов в ядрах агента МР визуализации изображения с высоким временем продольной релаксации T₁, д) регистрацию сигналов магнитного резонанса от указанного образца, е) возможно, получение изображения, динамического потока данных, диффузионных параметров, перфузионных параметров, физиологических параметров или метаболических параметров из указанных зарегистрированных сигналов, где указанный агент с высоким временем продольной релаксации T₁ в указанном гиперполяризованном растворе имеет значение времени продольной релаксации T₁ (при напряженности поля в диапазоне 0,01-5 Тл и температуре в диапазоне 20-40С) по меньшей мере 5 с, и где операция а) включает следующие этапы поляризации: 1) воздействие на агент с высоким временем продольной релаксации T₁ сильным магнитным полем при низкой температуре, 2) воздействие на агент эффекта сокращения времени продольной релаксации T₁ для достижения термодинамического равновесия при указанной низкой температуре.

24. Способ по п.23, в котором указанное магнитное поле превышает 1 Тл.

25. Способ по п.23 или 24, в котором указанная низкая температура составляет 100К или менее.

26. Способ по любому из пп.23-25, в котором указанный эффект сокращения T₁ обеспечивают воздействием градиента переменного магнитного поля.

27. Способ по любому из пп.23-25, в котором указанный эффект сокращения T₁ обеспечивают циклическим изменением поля до поля, допускающего поперечную поляризацию.

28. Способ по любому из пп.23-25, в котором указанный эффект сокращения T₁ обеспечивают постепенным увеличением магнитного поля с такой скоростью, чтобы увеличение поляризации агента с высоким T₁ было максимальным.

29. Способ по любому из пп.23-25, в котором указанный эффект сокращения T₁ обеспечивают постепенным уменьшением температуры с такой скоростью, чтобы увеличение поляризации агента с высоким T₁ было максимальным.

30. Способ по любому из пп.23-29, в котором указанный эффект сокращения T₁ обеспечивают добавлением материала с неспаренными электронами во время воздействия на агент низкой температуры.

31. Состав для введения, включающий поляризованный агент с высоким временем продольной релаксации T₁, полученный как описано в любом из пп.23-30, растворенный в водном растворителе, и где указанный водный растворитель также поляризован.

32. Состав по п.31, включающий поляризованное, обогащенное ¹³С, ¹⁵N, ¹⁹F, ²⁹Si, ³¹Р или ¹Н соединение наряду с одним или более физиологически допустимым носителем или эксципиентом.

33. Контрастная среда, включающая поляризованный агент с высоким временем продольной релаксации T₁, полученный как описано в любом из пп.23-30, обогащенный ядрами ¹³С, имеющий время релаксации T₁ 2 с или более в растворе при магнитных полях 0,005 - 10 Тл, наряду с одним или более физиологически допустимым носителем или эксципиентом.

34. Способ магнитного резонансного исследования образца, предпочтительно организма человека или животного, включающий а) получение твердого гиперполяризованного ¹²⁹Хе путем облучения поляризующего агента, посредством чего вызывают динамическую ядерную поляризацию, б) введение раствора указанного гиперполяризованного ¹²⁹Хе в физиологически допустимом растворителе в указанный образец, в) регистрацию сигналов магнитного резонанса из указанного образца.

Приоритет по пунктам и признакам:

05.01.1998 по пп.1, 6, 7, 9-11, 16-18, 23-26 и 31;

05.01.1998 по признакам пп.12, 14, 15, 19 и 32, касающимся содержания всех ядер, кроме Si;

25.06.1998 по признаку пп.12, 14, 15, 19 и 32, касающемуся содержания ядер Si;

23.12.1998 по пп.2-5, 8, 13, 20-22, 27-29.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22, Рисунок 23, Рисунок 24, Рисунок 25, Рисунок 26, Рисунок 27, Рисунок 28, Рисунок 29, Рисунок 30, Рисунок 31, Рисунок 32, Рисунок 33, Рисунок 34, Рисунок 35, Рисунок 36, Рисунок 37, Рисунок 38, Рисунок 39, Рисунок 40, Рисунок 41, Рисунок 42, Рисунок 43, Рисунок 44, Рисунок 45, Рисунок 46, Рисунок 47, Рисунок 48, Рисунок 49, Рисунок 50, Рисунок 51, Рисунок 52, Рисунок 53, Рисунок 54, Рисунок 55, Рисунок 56