交变偶极矩磁共振成象方法技术

诊断医学磁共振成像和量化方法用于人和兽医对象，通过物理地结合的稳定的氙和／或氪在诊断上评估包含脂和／或蛋白质的组织和液体的正常、变化或疾病状态，稳定的氙和／或氪在脂和包含结构的脂中，它们在其内可溶，物理地结合的稳定的氙和／或氪在蛋白质结构中，组成它们的分子包括具有偶极矩的核，在磁场中通过它们的结构中的稳定的氙和／或氪的物理结合偶极矩变化，于是提供了对由磁共振产生的图象的正向对比强化和量化能力及测量生理学。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体说来与磁共振成象有关。最近，磁共振成象(MRI)被商品化而引入到医学领域。MRI是一种三维成象过程。MRI比起诸如二维以及三维CTX射线技术等其他成象过程更为优越之处在于，MRI更佳地确定了软组织结构。它也比X射线技术优越，因为它不需要患者暴露在X射线之下。精确诊断的可能性以及治疗效果的评估可通过使用对比强化剂而由MRI改进。目前，只有钆基顺磁产品的离子与非离子的形式被准许用作对MRI的强化剂，而这些产品必须注射到体内从而有损害性。人们不知道这些制剂与蛋白质或脂类键联还是化合。钆是对周围生物流体或结构的高效松弛剂，而且在具有异常血管状态的那些颅内损伤中，或想来要引起血脑屏障异常性的那些颅内损伤中，当对MRI使用对比强化剂时，钆已被批准用来提供对比强化并使人易于看到包括肿瘤在内而且不仅限于肿瘤的颅内损伤。该对比强化剂是血管内制剂而且不能穿过血脑屏障，除非血脑屏障遭到损害。它还被批准用于检查脊椎的损伤。所以它被局限于应用范围并提供形态学和解剖学但不是生理学的信息。潜在的副作用和有害的反应是存在的。最近有人建议使用稳定的氖作为对MRI的对比强化剂。这在美国专利5，046，498号中讨论到。使用稳定的氖进行MRI为对比强化提供了一定的好处，但其应用有一定的局限。由于氖不是可极化的，其应用被局限在建立反向对比。而且，氖不易溶于脂，于是为得到组织中的充分饱和的脂成分所需要的服药次数而需要使用高浓度并将其应用局限于血流成象剂，从而又仅仅局限于反向对比强化。与此相应，本专利技术的一个目的是用改进的正向对比强化以及其在已知方法之上更广泛的应用性而提供磁共振成象。本专利技术的另一个目的是提供将能改进磁共振成象的正向对比强化的对比强化剂并比反向对比强化剂具有更广的应用。本专利技术的进一步目的是用改进的对比强化提供磁共振成象，亦获得生理学定量计算。本专利技术要达到上述目的以及其他目的，本领域的技术熟练者通过阅读这里公开的内容会清楚这些目的，本专利技术的一个方面是用改进的正向成象对比和生理学定量计算进行磁共振成象的方法，该方法包括(A)提供其分子由具有偶磁矩的核组成的活的有机体;(B)对所述材料提供稳定的氙并把稳定的氙与结构物理地结合起来，这里，结构包含所述分子以及脂和蛋白质二者至少之一;(C)将一个磁场施于有机体，并通过稳定的氙对所述结构的次级效应改变所述分子的至少某个核的偶磁矩;(D)由该改变了偶磁矩的核对吸收和再发射提供无线电能量;(E)根据再发射的无线电能量收集数据以产生一个磁共振图象。本专利技术的另一个方面是用改进的正向成象对比和生理学定量计算进行磁共振成象的方法，该方法包括(A)提供其分子由具有偶磁矩的核组成的活的有机体;(B)对所述材料提供稳定的氪并把稳定的氪与结构物理地结合起来，这里，结构包含所述分子以及脂和蛋白质二者至少之一;(C)将一个磁场施于有机体，并通过稳定的氪对所述结构的次级效应改变所述分子的至少某个核的偶磁矩;(D)由该改变了偶磁矩的核对吸收和再发射提供无线电能量;(E)根据再发射的无线电能量收集数据以产生一个磁共振图象。本专利技术的又一个方面是一种混合物，它包含至少20至多40克分子百分数的稳定的氙，40到60克分子百分数稳定的氪和20到40克分子百分数的氧。这里所使用的术语“稳定的氙”意指原子数为54的氙的自然存在的非放射形式，它包含原子量约为131的氙131。这里所使用的术语“稳定的氪”意指原子数为36的氪的自然存在的非放射形式。这里所使用的术语“结构”意指活的有机体的一个间室，比如由细胞组成的器官或者动静脉系统、组织和液体。这里所使用的术语“次级效应”意指结构本身由于其与氙和氪结合的共振。这不同于与能够在结构附近的对比剂的共振有关的初级效应。这里所使用的术语“血脑屏障”系指这样一个事实，即大脑微血管的细胞不同于其他微血管，因为它们形成了连续的墙防止许多物质进入大脑。血脑屏障形成连续的墙，除非患病，这墙是不间断地存在的。主要的营养和气体仍可穿过正常的血脑屏障。可溶于脂的分子易于透过血脑屏障传输。某些气体可穿过血脑屏障扩散。这里所使用的术语“脂蛋白”意指由蛋白和脂复合组成的缀合蛋白族，它们在可溶性和可移动性性质基础上是分离的。这里所使用的术语“磷脂”意指任意的多个脂，其内磷酸以及脂肪酸被脂化成甘油，它们可在所有活细胞和原生质膜的双分子层中被发现。这里所使用的术语“原生质膜”意指细胞原生质的包括三个分子层的半可透限制层，内层和外层由蛋白组成，中层由双层脂肪(脂)分子组成。这里，术语“饱和”在用于象MRI对比剂这样的物质在细胞和组织中的出现的情况时意指，在已达到的服药剂量的基础上，能够出现在具体种类的细胞结构和/或组织结构中的MRI对比剂的最大量。例如，这种情况能够出现是由于MRI对比剂在包含细胞和组织的脂中的可溶解性。每一种以其所含脂为基础的正常的或非正常的细胞或组织为达到饱和可能需要不同长度的时间。这里所使用的术语“体内”意指在身体内部。这里所使用的术语“核”意指一个原子的带正性电荷的中心部分，它包括原子的几乎所有质量，除了氢以外，它由质子和中子组成，氢核只由一个质子组成。与MRI有关的核的性质包括磁偶极矩以及在活组织中的出现。核具有磁偶极矩意味着它们产生磁场本身并受外加磁场的影响。质子和中子的磁偶极矩形成一对并且相互抵消。如果一个核具有相同个数的质子和中子，那么就不存在磁偶极矩。如果一个核具奇数个质子或中子，那么就存在纯磁偶极矩。它受诸如MRI所施外部磁场的影响。氢、碳13、钠23和磷31都是出现在活组织中而且能够用于MRI方法的例子。这里所使用的术语“T1驰豫”意指用纵向弛豫时间描述的纵向磁化强度的恢复率。它是纵向磁化强度沿静磁场方向在一个90°脉冲之后恢复到约63%所需时间。由于不同的组织具有不同的浓度和大分子的大小，所以存在着不同的T1恢复率。为获得高分辨率解剖学图象，T1加权图象是最好的。这里所使用的术语“T2驰豫”(自旋-自旋)意指归因于固有组织影响的信号损失。它是横向磁化强度在一个90°脉冲之后衰减到原值的37%所需时间。通常由于组织的不同的大分子环境，它们有不同的T2值。对于区分不同的组织T2比T1要好，因而在检查疾病时有效。这里所使用的术语“脉冲序列”意指射频脉冲如何发入到病体，信号如何由病体再发射以及在发送与接收脉冲之间存在多长时间。存在着许多因素，门诊医师利用允许脉冲序列变化的MRI装置本身来控制它们。这里所使用的术语“注射”意指用力量使液体或溶液进入动脉、静脉、空腔或组织来引进一种气体或液体的动作。注射在数秒钟的时间很快进行，一般不超过一分钟。这里所使用的术语“输入”意指在一般说来以分钟计的长时间里把气体或溶液中的气体引入到动脉、静脉、腔室或者组织中。这里所使用的术语“无损害”意指如同注射所需的那样，不需要破坏体表的完整而服入物质。气体的吸入是无损害过程，因为气体在正常的呼吸动作中被吸入。有损害的方法将会对注射部位带来附加危险并破坏动静脉系统的无菌状态。这里所使用的术语“物理结合”意指稳定的氙和/或稳定的氪占据蛋白质中的空腔，氙或氪借助弱范德瓦尔斯力或其他库仑力与蛋白质暂时结合以及稳定的氙和/或稳定的氪在脂中的可溶解性。这里所使用的术语气体的“可溶解性”意指一种物质本文档来自技高网...

【技术保护点】
用改进的正向成象对比和生理学的量化计算进行磁共振成象的方法，所说方法包括：（Ａ）提供一活有机体，其分子包含具有偶极矩的核；（Ｂ）向所述有机体提供稳定的氙，并将稳定的氙与包含所述分子以及脂和蛋白质二者至少之一的结构物理地结合；（Ｃ ）向有机体施一磁场并用稳定的氙对所述结构的共振的次级效应改变所述分子的至少某些核的偶极矩；（Ｄ）通过所说的改变核的偶极矩为吸收和再发射提供无线电能量；（Ｅ）根据再发射无线电能量收集数据以产生一磁共振图象；。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：RS费希曼，
申请(专利权)人：普莱克斯技术有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]