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MRI用体模及MRI系统

摘要

可稳定且均匀分散囊泡的用于检测

著录项

  • 公开/公告号CN101314048A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2008-12-03

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 株式会社日立制作所;

    申请/专利号CN200810005865.1

  • 申请日2008-02-15

  • 分类号

  • 代理机构中国国际贸易促进委员会专利商标事务所;

  • 代理人郭放

  • 地址 日本东京

  • 入库时间 2023-12-17 21:02:23

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2013-04-03

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):A61K49/06 授权公告日:20110511 终止日期:20120215 申请日:20080215

    专利权的终止

  • 2011-05-11

    授权

    授权

  • 2009-01-28

    实质审查的生效

    实质审查的生效

  • 2008-12-03

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及用于检测1H/19F信号的磁共振成像(MRI:MagneticResonance Imaging)用体模、MRI系统、以及使用所述MRI系统的1H/19F信号的计量参数的调整方法。

背景技术

磁共振成像(MRI:Magnetic Resonance Imaging)装置是通过向放置于静磁场中的测量对象照射特定频率的高频磁场而感应磁共振现象、以获取测量对象的理化信息的装置。MRI装置主要可以利用水分子中的氢原子核的磁共振现象,将根据生物组织不同而不同的氢原子核的密度分布、松弛时间之差等形成图像。由此,可以使组织性状的差异形成图像,取得高的疾病诊断效果。广泛普及的静磁场强度为1.5特斯拉以下的MRI装置主要将水分子的氢原子核的密度分布、以及反映松弛时间的浓度分布等形成图像,与此相对,在静磁场强度为上述静磁场强度以上、尤其是静磁场强度为3特斯拉以上的MRI装置中,可以是能够利用13C、19F、31P等多核素的原子核的磁共振频率根据分子的化学键不同而错开(化学移位)来将磁共振信号分离以计量各分子种类的浓度、松弛时间等为基础的多核素MRI。

19F不存在于是原生的活体中,活体内的19F成分全部来源于外界。因此,即使在多核素MRI中,尤其是1H/19F-MRI,可非侵袭地检测活体内的医药品等外来的化学物质。因为氟尿嘧啶类化合物等在其化学结构中具有很多含有19F的抗癌剂,所以1H/19F-MRI不但能进行主要着眼于现有的固态癌组织的形态掌握的癌图像诊断,而且同时可以进行新的抗癌剂分布的监控,故1H/19F-MRI装置在临床中的意义重大。

关于1H/19F-MRI装置,尤其是在利用造影剂的图像诊断检查、即造影MRI检查中发挥其作用。在1H-MRI中,以常规磁体为主要成分的MRI用造影剂已经有多种正在上市或者研发;而在19F-MRI中,虽然作为19F-MRI检查用的专用造影剂还没有上市,但是,具有通过将上述氟尿嘧啶类抗癌剂或含有全氟化碳的化合物投入活体从而检测活体中的19F成分的研究实验(非专利文献1~5)。

另一方面,在临床上,为了维持MRI装置良好的状态,利用体模的定期S/N比检查等的信号接收、信号处理性能的动作确认是必须的。作为体模所含有的物质,通常,使用氯化镍水溶液或硫酸镍水溶液的例子较多。

非专利文献1:Proceedings of the International Society forMagnetic Resonance in Medicine、14卷、1834项、2006年发行

非专利文献2:Proceedings of the International Society forMagnetic Resonance in Medicine、14卷、3094项、2006年发行

非专利文献3:Proceedings of the International Society forMagnetic Resonance in Medicine、11卷、2497项、2004年发行

非专利文献4:マグネテイツク·レゾナンス·イン·メデイシン誌、46卷、864项、2001年发行

非专利文献5:インベステイゲ一テイブ·ラジオロジ一誌、20卷、504项、1985年发行

如果仅仅实施非造影MRI,则可以使用含有氯化镍水溶液或硫酸镍水溶液、硫酸铜水溶液的体模进行MRI装置的动作确认,但是,如果也进行造影1H-MRI、造影19F-MRI,则不使用包含这些造影剂的体模进行动作确认就难以进行原来的动作确认。实际上,使用于造影1H-MRI、造影19F-MRI的造影剂即全氟化碳或超顺磁性三氧化二铁粒子是疏水性的,且其水溶液与不含有这些化合物的水溶液相比比重大,所以沉淀在体模容器内的下层。

即,为了制作含有全氟化碳、超顺磁性三氧化二铁粒子的MRI用体模,需要对作为疏水性物质的这些物质进行可溶化处理。为了简便地进行可溶化处理,优选泡状化,但是,因为含有全氟化碳、超顺磁性三氧化二铁粒子的囊泡比重高,所以不能长期地均匀分散在水溶液中,难以利用于MRI用体模。因此,难以实现含有造影剂且保持稳定的均匀度的体模。

另外,因为不存在这样的体模,所以难以获取稳定的磁共振信号,从而也难以稳定地进行MRI系统的计量参数的调整。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于实现MRI系统,该MRI系统以长期稳定且均匀分散的状态含有包括全氟化碳或超顺磁性三氧化二铁粒子的囊泡。本发明所要解决的另一技术问题在于实现MRI系统,该MRI系统通过使用上述MRI用体模,从而可以稳定地调整计量参数。

为解决上述问题,在本发明中,在化学地形成所谓的网眼结构而得到的高分子化合物溶液中,混合含有全氟化碳或超顺磁性三氧化二铁粒子中的任意一种的囊泡,而凝胶化并固定。由此,能够以长期稳定且均匀分散的状态保持所述囊泡,可实现用于检测1H/19F信号的MRI用体模。另外,通过利用所述体模,可以实现能算出作为1H/19F-MRI装置的性能确认手段的S/N比的MRI系统。

即,本发明涉及一种MRI用体模,其包括含有囊泡的凝胶,该囊泡含有全氟化碳和超顺磁性三氧化二铁粒子中的至少一种。

在本发明的MRI用体模中,所述全氟化碳可选自全氟-n-戊烷、全氟-n-己烷、全氟-n-庚烷、全氟-n-辛烷、全氟三丁胺或全氟-15-冠-5-醚中的任意一种。另外,因为在丙烯酰胺的凝胶化过程中产生极其轻度的发热,所以,优选使用沸点为50℃以上的全氟-n-己烷、全氟-n-庚烷、全氟-n-辛烷、全氟三丁胺或全氟-15-冠-5-醚中的任意一种,更优选使用沸点为100℃以上的全氟-n-辛烷、全氟三丁胺或全氟-15-冠-5-醚。

另外,作为上述超顺磁性三氧化二铁粒子可以使用三氧化二铁或柠檬酸铁铵。

在本发明的MRI用体模中,构成所述囊泡的壳体的主要成分优选类脂物。作为类脂物的例子,可以使用以下任意一种物质或其两种以上的多种组合:L-α-磷脂酰胆碱、胆固醇、L-α-二月桂酰磷脂酰胆碱、L-α-二月桂酰磷脂酰乙醇胺、L-α-二棕榈酰磷脂酰甘油钠盐、L-α-单肉豆蔻酰磷脂酰胆碱、L-α-二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱、L-α-二肉豆蔻酰磷脂酰乙醇胺、L-α-二肉豆蔻酰磷脂酰甘油铵盐、L-α-二肉豆蔻酰磷脂酰甘油钠盐、L-α-二肉豆蔻酰磷脂酸钠、L-α-二油酰磷脂酰胆碱、L-α-二油酰磷脂酰乙醇胺、L-α-二油酰磷脂酰甘油钠盐、L-α-单棕榈酰磷脂酰胆碱、L-α-二棕榈酰磷脂酰胆碱、L-α-二棕榈酰磷脂酰乙醇胺、L-α-二棕榈酰磷脂酰甘油铵盐、L-α-二棕榈酰磷脂酰甘油钠盐、L-α-二棕榈酰磷脂酸钠、L-α-硬脂酰磷脂酰胆碱、L-α-二硬脂酰磷脂酰胆碱、L-α-二硬脂酰磷脂酰乙醇胺、L-α-二硬脂酰磷脂酰甘油钠盐、L-α-二硬脂酰磷脂酰甘油铵盐、L-α-二硬脂酰磷脂酸钠、L-α-二芥酰磷脂酰胆碱、1-棕榈酰-2-油酰磷脂酰胆碱、β-油酰-γ-棕榈酰-L-α-磷脂酰乙醇胺、β-油酰-γ-棕榈酰-L-α-磷脂酰磷脂酰甘油钠盐、鞘磷脂、硬脂酰胺。

在本发明的MRI用体模中,所述凝胶由化学地形成网眼结构的高分子化合物构成,可以使用聚乙烯醇、琼脂糖、明胶,优选由包括丙烯酰胺、双丙烯酰胺、过硫酸铵、N,N,N’,N’-四甲基乙二胺的混合液构成的物质,尤其优选由丙烯酰胺凝胶构成。

作为本发明的一个实施方式,可以列举包括含有囊泡的丙烯酰胺凝胶的MRI用体模,该囊泡含有全氟-n-辛烷和磷脂酰胆碱。

作为本发明的其他实施方式,可以列举包括含有囊泡的丙烯酰胺凝胶的MRI用体模,该囊泡含有三氧化二铁和磷脂酰胆碱。

本发明的体模适用于照射静磁场强度为1.5特斯拉以上的磁场的、用于检测1H/19F信号的MRI装置,尤其适用于照射静磁场强度为3.0特斯拉以上的磁场的、用于检测1H/19F信号的MRI装置。

本发明还提供一种MRI系统,具有:本发明的MRI用体模;磁场照射部,向所述体模施加磁场;信号接收部,从所述体模获取磁信号;存储部,用于存储关于所述磁信号的信息;以及信号处理部,该信号处理部从所述存储部读取信息,并进行预先设定的信号处理。

本发明还提供一种采用本发明的MRI体模的、1H/19F信号的计量参数的调整方法,作为要调整的计量参数例如可列举:RF的施加强度、回波时间、反复时间、回波链长、FOV、基体尺寸、求积次数、带宽、以及层面厚度。

根据本发明,提供了一种最适合于1H/19F信号检测的磁共振成像(MRI:Magnetic Resonance Imaging)用体模。另外,还可提供使用上述体模的、可以实现1H/19F信号的接收性能和处理性能的维护手段的MRI系统。

附图说明

图1是上述用于检测1H/19F信号的MRI用体模的实例,1是含有丙烯酰胺凝胶的用于检测1H/19F信号的MRI用体模;2是包括丙烯酰胺凝胶的用于检测1H/19F信号的MRI用体模,该丙烯酰胺凝胶包括含有最终浓度为0.05%的全氟-n-辛烷的囊泡;3是包括丙烯酰胺凝胶的用于检测1H/19F信号的MRI用体模,该丙烯酰胺凝胶包括含有最终浓度为0.1%的全氟-n-辛烷的囊泡;4是包括丙烯酰胺凝胶的用于检测1H/19F信号的MRI用体模,该丙烯酰胺凝胶包括含有最终浓度为0.5%的全氟-n-辛烷的囊泡;5是包括丙烯酰胺凝胶的用于检测1H/19F信号的MRI用体模,该丙烯酰胺凝胶包括含有最终浓度为1.0%的全氟-n-辛烷的囊泡;6是包括丙烯酰胺凝胶的用于检测1H/19F信号的MRI用体模,该丙烯酰胺凝胶包括含有最终浓度为5.0%的全氟-n-辛烷的囊泡;7是包括丙烯酰胺凝胶的用于检测1H/19F信号的MRI用体模,该丙烯酰胺凝胶包括含有最终浓度为10%的全氟-n-辛烷的囊泡。

图2是本发明的MRI系统的实例的示意图。10是体模,11是静磁场产生磁铁,12合成器,13是调制装置,14是高频磁场线圈,15是倾斜磁场电源装置,16是倾斜磁场产生线圈,17是放大器;18是AD转换器,19是数据处理装置,20是存储部,21是信号处理部,22是显示装置,23是控制装置。

图3是实施例1的脉冲序列示意图。1是激励高频磁场脉冲,2是反转高频磁场脉冲,3是相位编码倾斜磁场脉冲,4是重绕倾斜磁场脉冲,5是读出倾斜磁场脉冲,6是层面倾斜磁场脉冲,7是数据获取。

图4是本发明的体模的矢状面的1H/19F-MRI摄像。1是含有丙烯酰胺凝胶的用于检测1H/19F信号的MRI体模的矢状面的1H-MRI摄像,该丙烯酰胺凝胶包括含有10%全氟-n-辛烷的囊泡;2是含有丙烯酰胺凝胶的用于检测1H/19F信号的MRI体模的矢状面的19F-MRI摄像,该丙烯酰胺凝胶包括含有10%全氟-n-辛烷的囊泡。

图5是本发明的体模的横截面的19F-MRI摄像。1是含有丙烯酰胺凝胶的用于检测1H/19F信号的MRI体模的横截面的19F-MRI摄像,该丙烯酰胺凝胶包括含有0.05%全氟-n-辛烷的囊泡;2是含有丙烯酰胺凝胶的用于检测1H/19F信号的MRI体模的横截面的19F-MRI摄像,该丙烯酰胺凝胶包括含有0.1%全氟-n-辛烷的囊泡;3是含有丙烯酰胺凝胶的用于检测1H/19F信号的MRI体模的横截面的19F-MRI摄像,该丙烯酰胺凝胶包括含有0.5%全氟-n-辛烷的囊泡;4是含有丙烯酰胺凝胶的用于检测1H/19F信号的MRI体模的横截面的19F-MRI摄像,该丙烯酰胺凝胶含有包含1.0%全氟-n-辛烷的囊泡;5是含有丙烯酰胺凝胶的用于检测1H/19F信号的MRI体模的横截面的1H/19F-MRI摄像,该丙烯酰胺凝胶包括含有5.0%全氟-n-辛烷的囊泡;6是含有丙烯酰胺凝胶的用于检测1H/19F信号的MRI体模的横截面的19F-MRI摄像,该丙烯酰胺凝胶包括含有10%全氟-n-辛烷的囊泡。

图6针对图5所示S/N比,将层面厚度稳定为4mm、摄像时间稳定为6400秒时的值描绘成曲线得到的图。

图7是用于检测1H/19F信号的MRI用体模的实例。1是含有丙烯酰胺凝胶的用于检测1H/19F信号的MRI体模的横截面的1H-MRI摄像,该丙烯酰胺凝胶含有不包含三氧化二铁的囊泡;2是含有丙烯酰胺凝胶的用于检测1H/19F信号的MRI体模的横截面的1H-MRI摄像,该丙烯酰胺凝胶包括含有0.0025%三氧化二铁的囊泡。

具体实施方式

下面,通过实施例对本发明进行详细说明,但本发明并不局限于这些实施例。

实施例1

在本实施例中,对用于检测1H/19F信号的磁共振成像(MRI:Magnetic Resonance Imaging)用体模进行说明,该体模使化学形成纲目结构的高分子凝胶化并封入含有全氟化碳的囊泡,使其能够均匀分散。图1是上述用于检测1H/19F信号的MRI用体模的一例。

首先,对作为全氟化碳的含有全氟-n-辛烷的囊泡的制造方法进行描述。将溶解于氯仿的L-α-磷脂酰胆碱(20mg/mL)6.667mL、和溶解于氯仿的胆甾醇(20mg/mL)1.757mL混合,在30℃的反应温度下将该混合溶液减压干燥10分钟。向干燥物添加磷酸缓冲溶液15mL,使用超声波均化器在冰冷下均化10分钟。向得到的均化物添加全氟-n-辛烷3.0mL,使用均化器在冰冷下进行10秒钟常压乳化,接着,使用高压均化器在冰冷下和25kPSI 3分钟的条件下进行高压乳化,得到含有20%全氟-n-辛烷的囊泡。

接着,对包括含有全氟-n-辛烷的囊泡的体模的制造方法进行描述。分别调制:含有20%全氟-n-辛烷的囊泡7.35mL,在含有20%全氟-n-辛烷的囊泡3.675mL中添加磷酸缓冲溶液3.675mL得到总量为7.35mL的混合液,在含有20%全氟-n-辛烷的囊泡0.735mL中添加磷酸缓冲溶液6.615mL得到总量为7.35mL的混合液,在含有20%全氟-n-辛烷的囊泡0.3675mL中添加磷酸缓冲溶液6.9825mL得到总量为7.35mL的混合液,在含有20%全氟-n-辛烷的囊泡0.0735mL中添加磷酸缓冲溶液7.2765mL得到总量为7.35mL的混合液,在含有20%全氟-n-辛烷的囊泡0.03675mL中添加磷酸缓冲溶液7.31325mL得到总量为7.35mL的混合液。对于上述任意一种浓度的囊泡7.35mL,混合含有38.5%丙烯酰胺和1.5%双丙烯酰胺的40%丙烯酰胺溶液3.75mL、以及纯化水3.75mL并搅拌。继续地在这些溶液中混合10%过硫酸铵溶液0.15mL和N,N,N’,N’-四甲基乙二胺0.015mL后,快速搅拌,将混合液转移到20mL的玻璃小瓶容器中,静置30分钟。这样,在20mL的玻璃小瓶容器中调制成含有囊泡的丙烯酰胺凝胶,该囊泡含有最终浓度为10%、5%、1%、0.5%、0.1%、0.05%的全氟-n-辛烷;但以不进入空气的方式,在各容器内的凝胶体上层叠纯化水来施加密封栓,从而制造图1所示的体模(图1的1、2、3、4、5、6、7)。另外,在此记载的化合物组的浓度、量仅为一例,并不限定于该记载。

接着,图2表示本发明的MRI系统例的实例的示意图。在图2中,10是包括含有全氟化碳、超顺磁性三氧化二铁粒子中至少一种的囊泡和凝胶的体模;11是作为磁场照射部的静磁场产生磁铁;12是用于产生高频的合成器;13是用于对通过所述合成器12产生的高频进行波形整形和功率放大的调制装置;14是作为信号接收部的高频磁场线圈;15是向倾斜磁场线圈16提供电源的倾斜磁场电源装置;16是用于产生倾斜磁场的作为磁场照射部的倾斜磁场产生线圈;17是用于放大由所述高频磁场线圈14检测到的磁共振信号的放大器;18是对从所述放大器17发送的磁共振信号进行AD转换的AD转换器;19是用于进行数据运算的数据处理装置;20是用于存储关于通过所述数据处理装置19处理后的磁共振信号的信息的存储部;21是信号处理部,其从所述存储部20读取所述磁共振信息,与所述信号接收部14获取并从所述数据处理装置19发送的磁共振信息进行比较;22是用于显示所述信号处理部21的处理结果的显示装置;23是对各磁场的产生时序和强度进行控制的控制装置。另外,也可以使用固定夹具以将体模10固定在正确的位置上。

接着记载本装置的动作的概况。通过调制装置13对由合成器12产生的高频进行波形整形和功率放大,向高频磁场线圈14提供电流,由此产生激发体模10的核自旋的高频磁场脉冲。由倾斜磁场电源装置15提供电流的倾斜磁场产生线圈16产生倾斜磁场,对来自体模10的磁共振信号进行调制。该调制信号由高频磁场线圈14接收,在由放大器17放大、由AD转换器18进行AD转换后输入给数据处理装置19。在由数据处理装置19进行运算后将运算结果发送给存储部20和信号处理部21。在存储部20,将由数据处理装置19发送的关于磁共振信号的信息进行存储。信号处理部21从存储部20读取关于磁共振信号的信息,并与由信号接收部14获取并从数据处理装置19发送的磁共振信号进行比较。显示装置22显示信号处理部21的处理结果。另外,控制装置23进行控制,使得各装置以预先编程的时序、强度动作。

图3是本实施例的脉冲序列的示意图。在施加z方向的层面倾斜磁场脉冲6的同时施加激发高频磁场脉冲1,在z方向的预定的层面内感应核磁共振现象。接着,通过在施加z方向的层面倾斜磁场脉冲6的同时施加反转高频磁场脉冲2,从而使z方向的层面内的磁化反转。从所选择的层面内产生的回波在施加x方向的相位编码倾斜磁场脉冲3并调制后,施加y方向的读出倾斜磁场脉冲5,并进行数据获取7。另外,在施加下一个反转高频磁场脉冲2和层面倾斜磁场脉冲6之前,施加用于将施加了相位编码倾斜磁场脉冲3的相位编码复原的重绕倾斜磁场脉冲4。成像的脉冲序列除了上述方法外,还可以使用回波平面成像法(ジヤ一ナル·オブ·フイジツクス誌C10卷L55-L58项1977年发行)等。另外,还可以转换x方向、y方向、z方向变更摄影剖面,或者可进行如下变更:在z方向上施加相位编码倾斜磁场脉冲而得到三维空间信息。本发明的方法当然也可以适用于一维空间信息(轮廓)的摄影。

接着,对本发明的用于检测1H/19F信号的MRI体模及利用了该装置的1H/19F-MRI加以记载。图4是关于图1所示的一部分体模、按照图2所示的MRI系统的动作得到的矢状面的1H/19F-MRI摄像。在图4中,1是含有丙烯酰胺凝胶的用于检测1H/19F信号的MRI体模的矢状面的1H-MRI摄像,该丙烯酰胺凝胶包括含有10%全氟-n-辛烷的囊泡;2是含有丙烯酰胺凝胶的用于检测1H/19F信号的MRI体模的矢状面的19F-MRI摄像,该丙烯酰胺凝胶包括含有10%全氟-n-辛烷的囊泡。从图4中可确认:在体模容器中,摄像1中来自于凝胶部分的1H成分、和来自于重叠在凝胶部分上的纯化水的1H成分可均匀地分散在容器内。还可以确认:在摄像2中仅来自于凝胶部分的19F成分可均匀地分散在容器内。另外,例如在使用静磁场强度为3特斯拉的MRI装置时,用于实现摄像1的主要的摄像参数为:序列为快速自旋回波法,TR/TE为4000/25msec,回波链长为8,FOV为100mm×100mm,基体尺寸为128×128,求积次数为8,带宽为85kHz,层面厚度为3mm。例如在使用静磁场强度为3特斯拉的MRI装置时,用于实现摄像2的主要摄像参数为:序列为快速自旋回波法,TR/TE为4000/25msec,回波链长为8,FOV为100mm×100mm,基体尺寸为128×128,求积次数为8,带宽为12kHz,层面厚度为3mm。

图5是关于图1所示的一部分体模、按照图2所示的MRI系统的动作得到的横截面的19F-MRI摄像。在图5中,1是含有丙烯酰胺凝胶的用于检测1H/19F信号的MRI体模的横截面的19F-MRI摄像,该丙烯酰胺凝胶包括含有0.05%全氟-n-辛烷的囊泡;2是含有丙烯酰胺凝胶的用于检测1H/19F信号的MRI体模的横截面的19F-MRI摄像,该丙烯酰胺凝胶包括含有0.1%全氟-n-辛烷的囊泡;3是含有丙烯酰胺凝胶的用于检测1H/19F信号的MRI体模的横截面的19F-MRI摄像,该丙烯酰胺凝胶包括含有0.5%全氟-n-辛烷的囊泡;4是含有丙烯酰胺凝胶的用于检测1H/19F信号的MRI体模的横截面的19F-MRI摄像,该丙烯酰胺凝胶包括含有1.0%全氟-n-辛烷的囊泡;5是含有丙烯酰胺凝胶的用于检测1H/19F信号的MRI体模的横截面的19F-MRI摄像,该丙烯酰胺凝胶包括含有5.0%全氟-n-辛烷的囊泡;6是含有丙烯酰胺凝胶的用于检测1H/19F信号的MRI体模的横截面的19F-MRI摄像,该丙烯酰胺凝胶包括含有10%全氟-n-辛烷的囊泡。例如在使用静磁场强度为3特斯拉的MRI装置时,用于实现摄像1的主要的摄像参数为:序列为快速自旋法,TR/TE为4000/24msec,回波间隔为12msec,回波链长为32,FOV为100mm×100mm,基体尺寸为32×32,求积次数为1600,带宽为6kHz,层面厚度为4mm。例如在使用静磁场强度为3特斯拉的MRI装置时,用于实现摄像2的主要摄像参数为:序列为快速自旋法,TR/TE为4000/24msec,回波间隔为12msec,回波链长为32,FOV为100mm×100mm,基体尺寸为32×32,求积次数为64,带宽为6kHz,层面厚度为4mm。例如在使用静磁场强度为3特斯拉的MRI装置时,用于实现摄像3的主要的摄像参数为:序列为快速自旋法,TR/TE为4000/24msec,回波间隔为12msec,回波链长为32,FOV为100mm×100mm,基体尺寸为32×32,求积次数为16,频带宽度为6kHz,层面厚度为4mm。例如在使用静磁场强度为3特斯拉的MRI装置时,用于实现摄像4的主要摄像参数为:序列为快速自旋法,TR/TE为4000/24msec,回波间隔为12msec,回波链长为32,FOV为100mm×100mm,基体尺寸为32×32,求积次数为4,带宽为6kHz,层面厚度为4mm。例如在使用静磁场强度为3特斯拉的MRI装置时,用于实现摄像5的主要的摄像参数为:序列为快速自旋法,TR/TE为4000/24msec,回波间隔为12msec,回波链长为32,FOV为100mm×100mm,基体尺寸为32×32,求积次数为4,带宽为6kHz,层面厚度为4mm。例如在使用静磁场强度为3特斯拉的MRI装置时,用于实现摄像6的主要摄像参数为:序列为快速自旋法,TR/TE为4000/24msec,回波间隔为12msec,回波链长为32,FOV为100mm×100mm,基体尺寸为32×32,求积次数为1,频带宽度为6kHz,层面厚度为2mm。

在此,为了稳定地获得19F的信号,期望在体模内均匀分散19F。当不均匀分散时,根据层面位置,信号强度随着时间变化而变化。另外,通过浓度变化,T2或T1变化,得到与以往使用的计量参数的调整值不同的图像对比度,有时需要再次进行调整。作为在此所说的计量参数,包括RF的施加强度、回波时间TE、反复时间TR、RF线圈的调谐用微调电容器的值等。这些信号强度的变化和调整值的变化可通过在体模内均匀分散19F而得到防止。

从该19F-MRI摄像计算的S/N比,按照图2所示的MRI系统的动作求得:1是5.83,2是7.93,3是9.02,4是19.4,5是43.6,6是70.2。另外,S/N比是通过体模摄像的关心区域内的各像素的平均信号值除以同一关心区域内的各像素的标准偏差而求得的。此时,图2所示的MRI系统执行如下一系列动作:在存储部20中存储从数据处理装置19发送的关于磁共振信号的信息;信号处理部21从存储部20读取关于磁共振信号的信息,与由信号接收部14取得并从数据处理装置19发送的磁共振信号比较,但是在存储部20中记录着作为以前进行的相同动作的结果而得到的S/N比,在信号处理部21中可以与每天的S/N比相比较对照,即,通过本发明,可实现每天的19F-MRI装置的19F-信号接收性能和信号处理性能等的维护手段。

图6表示关于从图5所示的一部分体模的横截面的19F-MRI摄像计算的S/N比,将层面厚度固定为4mm、摄像时间固定为6400秒时的值描绘成双对数曲线的图,其中横轴为含有全氟-n-辛烷的囊泡的浓度的对数,纵轴为S/N比的对数。另外,此时计算的各曲线值的相关系数r2为0.9931。根据图6所示的结果可以确认:本发明的MRI用体模非常适合作为19F-MRI装置的19F-信号接收性能和信号处理性能等的维护手段。

实施例2

在本实施例中,对用于检测1H/19F信号的磁共振成像(MRI:Magnetic Resonance Imaging)用体模进行说明,其使化学地形成网眼结构的高分子凝胶化并密封含有超顺磁性三氧化二铁粒子的囊泡,使其可均匀分散。

首先,对含有三氧化二铁作为超顺磁性三氧化二铁粒子的囊泡的制造方法进行描述。将溶解于三氯甲烷的L-α-磷脂酰胆碱(20mg/mL)6.667mL、和溶解于三氯甲烷的胆甾醇(20mg/mL)1.757mL混合,在30℃的反应温度下将该混合溶液减压干燥10分钟。向干燥物添加磷酸缓冲溶液15mL,使用超声波均化器在冰冷下均化10分钟。向得到的均化物添加三氧化二铁3.0mL,使用均化器在冰冷下进行10秒常压乳化,接着,使用高压均化器在冰冷下和25kPSI 3分钟的条件下进行高压乳化,得到含有0.005%三氧化二铁的囊泡。

接着,对含有囊泡的体模的制造方法进行描述,该囊泡含有三氧化二铁。调制含有0.005%三氧化二铁的囊泡7.35mL。对于该囊泡7.35mL,混合含有38.5%丙烯酰胺和1.5%双丙烯酰胺的40%丙烯酰胺溶液3.75mL、以及纯化水3.75mL并搅拌。继续地在该溶液中混合10%过硫酸铵溶液0.15mL和N,N,N’,N’-四甲基乙二胺0.015mL后,快速搅拌,将混合液转移到20mL的玻璃小瓶容器中,静置30分钟。由此,在20mL的玻璃小瓶容器内制成包括含有最终浓度为0.0025%三氧化二铁的囊泡的丙烯酰胺凝胶,但是,为了不进入空气,还在容器内的凝胶体上重叠纯化水以施加密封栓,由此制造体模。另外,在此记载的化合物组的浓度、量仅为一例,并不限定于该记载。

图7表示对上述体模、按照图2所示的MRI系统的动作得到的横截面的1H-MRI摄像。在图7中,1是含有丙烯酰胺凝胶的用于检测1H/19F信号的MRI体模的横截面的1H-MRI摄像,该丙烯酰胺凝胶含有不包含三氧化二铁的囊泡;2是含有丙烯酰胺凝胶的用于检测1H/19F信号的MRI体模的横截面的1H-MRI摄像,该丙烯酰胺凝胶含有包含0.0025%三氧化二铁的囊泡。例如在使用静磁场强度为3特斯拉的MRI装置时,用于实现摄像1的主要的摄像参数为:序列为梯度回波法,TR/TE为50/10msec,FOV为100mm×100mm,基体尺寸为128×128,求积次数为1,带宽为33.9kHz,层面厚度为5mm。例如在使用静磁场强度为3特斯拉的MRI装置时,用于实现摄像2的主要摄像参数为:序列为梯度回波法,TR/TE为50/10msec,FOV为100mm×100mm,基体尺寸为128×128,求积次数为1,频带宽度为33.9kHz,层面厚度为5mm。由该1H-MRI摄像计算出的S/N比按照图2所示的MRI系统的动作求得:1为182,2为39.7。S/N比是通过体模摄像的关心区域内的各像素的平均信号值除以相同关心区域内的各像素的标准偏差而求得的。此时,图2所示的MRI系统执行如下一系列动作:在存储部20中存储从数据处理装置19发送的关于磁共振信号的信息;信号处理部21从存储部20读取关于磁共振信号的信息并与由信号接收部14取得并从数据处理装置19发送的磁共振信号比较。但是,在存储部20中记录作为以前进行的相同动作的结果而得到的S/N比,在信号处理部21中可以与每天的S/N比相比较对照。即,通过本发明,可实现每天的1H-MRI装置的1H-信号接收性能和信号处理性能等的维护手段。

产业上的可利用性

本发明的体模在用于检测1H/19F信号的MRI系统的计量参数的调整和确认上有用,可利用于需要进行MRI诊断的医疗、医用器材领域。

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