способ магнитного резонансного исследования

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.

Описание изобретения к патенту

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