JPH08509141A - 磁気画像の可視性を強化する医療装器及び材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 カテーテル及び他の医療装置は、磁場中での非金属部材の方向に拘らず磁気画像形成により観察されるとき強化された検出能力を提供するためにその全体にわたり固定して取り込まれた常磁性イオン粒子をもつ非金属部材を含む。カテーテルは、普通にはポリマー・チューブ材料から形成され、そして常磁性イオン粒子は、普通には担体粒子、例えばゼオライト、モレキュラー・シーブ、粘土、合成イオン交換樹脂、及びマイクロカプセル中に水又は他のプロトン供与性液と共に取り込まれた常磁性イオンから形成される。カテーテル及び他の医療装置は、画像形成により観察されるとき強化された検出能力を提供するためにその中又はその上の全体にわたり固定して取り込まれた小さな鉄及び／又は超常磁性粒子をもつ非金属部材を含む。カテーテルは、普通にはポリマー・チューブ材料から形成され、そしてそのカテーテルの表面における又は付近における鉄及び／又は超常磁性粒子は、その周りの患者の体の水プロトンも相互作用して、その磁場中でのそのポリマー又は他の非金属材料の方向に拘らず、画像強化を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】 磁気画像の可視性を強化する医療装器及び材料 発明の背景 １．発明の分野 本発明は、一般的には、患者の体内又は体上に挿入可能且つ移植可能である装 置の磁気画像形成に関する。より特に、本発明は、磁気共鳴画像形成（magnetic resonance imaging）及び他の画像形成技術により可視化されるときそれらの画 像を強化する特性をもつような装置の使用及びその構成に関する。 患者の体内の疾患組織及び体内構造を非侵入的に画像形成する能力は、最新の 医療の実施に対して不可欠になってきた。Ｘ−線画像形成、超音波画像形成、Ｘ −線コンピュータ連動断層撮影（X-ray computed tomography）、エミッションC T（emission tomography）、等を含む、さまざまな上記のような非侵入性の画像 形成技術が存在する。本発明にとって特に重要である、磁気共鳴画像形成が患者 を通しての２次元の断面画像を提供し、特に腫瘍、水腫（edema）、梗塞（infar cts）、感染、等を画像形成するために、柔組織の着色又は灰色のスケールの造 影画像を提供することができる。高品質に加えて、磁気共鳴画像（以下、MRIと いう。）は、それらが患者を有害な照射に晒さないために望ましい。 MRIを経験する患者は、しばしば、カテーテル、チューブ、インプラント、及 びそれらの体内に存在する他の装置をもち、そしてこのような装置の正確な解剖 学的な位置は、実質的な臨床学的重要性をもつことができる。不幸なことに、ほ とんどのカテーテル及び他の多くの装置は、MRI技術による検出に適当なシグナ ルを作り出さ ない有機ポリマーのような材料から成る。特に、ほとんどのポリマーのカテーテ ルは、それらが高いシグナル強度をもつ組織により取り囲まれない場合、MRI上 で明確には識別されることができず、この場合には、それらは、その画像上に暗 い空隙を残す。 それ故、周囲組織の性質に拘らず、MRIを使用して観察されるとき強化された 検出能力をもつカテーテル及び他の医療装置を提供することが望ましいであろう 。これまで、さまざまなカテーテル装置内で使用されるポリマーチューブ内に強 磁性粒子を取り込むことが提案されてきた。これらの強磁性粒子は、このような チューブのエクストルージョンの間に取り込まれることができるであろうし、そ してMRI下で観察されるとき高いコントラスト画像を提供するであろう。カテー テル中の強磁性粒子の使用は、改善された可視性を提供するであろうし、このよ うな改良は、画像形成において使用される磁場に対してそのカテーテルの相対方 向に依存する。特に、この画像強化は、そのカテーテルがその主磁場に対して重 要な方向にあるときにだけ生じることが判明している。その磁場に平行な方向に あるとき、画像強化は全くない。強磁性粒子を使用する画像強化は、プロトンと の相互作用には依存しない。従って、カテーテル及び他の医療装置のMRI強化に おけるさらなる改良が望ましい。 カテーテル管腔内に常磁性材料を含む液溶液及びゲルを導入することも提案さ れてきた。この常磁性材料は、その磁場に対する方向に拘らず周囲組織とのコン トラストを提供するであろう。これは、先に討議したような強磁性材料の使用に 対する１の意味における改良であるけれども、カテーテル内への液又はゲルの取 り込みの必要性は、製造の視点から困難であり、そのカテーテルの柔軟性を限定 し、そして一般的に、不便である。 しかしながら、カテーテル及び他の医療装置のポリマー材料内に 常磁性材料を直接取り込むことは困難である。なぜなら、常磁性材料、例えば遷 移金属イオンは、MRI下の高い造影シグナルを提供するために水又は他のプロト ン含有物質の近接を必要とするからである。エクストルードされた材料中への水 和遷移金属イオンの取込みは、特にやっかいである。なぜなら、水和の水は高い 温度のエクストルージョンの間に容易に失われるであろう。 患者の体内に超常磁性粒子の懸濁液を注射することにより、特定の組織、例え ば肝腫瘍のMRIを強調するための方法が提案されている。超常磁性粒子は、当量 の常磁性溶質よりも周囲組織との実質的に大きなコントラストを提供し、そして 超常磁性粒子の水溶液の形成を伴わずに水に隣接するプロトンと相互作用する。 しかしながら、これらの粒子は、上記画像強化を作り出すために、水のプロトン と直接的に相互作用しなければならない。 これらの理由のために、主磁場に対するその装置の方向に拘らず、磁気共鳴及 び他の磁気画像形成下で観察されるとき強化された可視性をもつカテーテル及び 他の医療材料を提供することが望ましいであろう。このようなカテーテル及び装 置は、液又はゲルの捕獲を必要としてはならず、そして比較的容易に製造されな ければならない。常磁性材料、例えば水和遷移金属イオンを、水和の損失を伴わ ずにカテーテル又は他の医療装置のポリマー成分中に取り込むことが、さらに望 ましいであろう。 ２．背景技術の説明 MRIを強化するために強磁性材料を取り込んだ医療材料は、Rubin et al.（199 0）Inves.Radiol．25：1325-1332，及び米国特許第5,154,179号及び第4,989,608 号中に記載されている。Rubin et al.は、強磁性材料を含む上記のようなカテー テルの磁気画像が、そのカテーテルが磁場に平行に配向されたときに強化されな いというこ とを開示している。’179及び’608特許は、このような画像形成をさらに強化す るためにカテーテルの管腔内に常磁性剤を取り込んだ水溶液又はゲルを導入する ことについて、さらに記載している。米国特許第5,127,363号は、MRIにおける画 像増白剤又は画像造影剤としてゼオライトにより包まれた常磁性イオンの使用に ついて記載している。上記特許のそれぞれの開示の全てを引用により本明細書中 に取り込む。さらに、Contrast Agents，Barry L.Engelstad and Gerald L.Wolf ，in MRI，C.V.Mosby，St.Louis，Chapter 9，pages161-181（1988）は、肝腫瘍 の強調（highlighting）のための超常磁性粒子の使用について記載している。MR I造影剤としての超常磁性及び他の酸化鉄粒子の使用は、Fahlvik et al.（1993 ）JMRI 3：187-194，及びChambron et al.（1993）Magn-Reson，Imaging 11：50 9-519中に記載されている。 発明の要約 ｉ．常磁性イオン粒子 本発明に従えば、物品、例えばカテーテル及び他の医療装置は、その中に固定 して取り込まれた常磁性イオン粒子をもつ非−金属メンバーを含んで成る。用語 “常磁性イオン粒子（paramagnetic ionic particles）”とは、本明細書中及び 添付クレーム中で使用するとき、担体粒子、例えばイオン交換樹脂又はマイクロ カプセル内に水又は他のプロトン供与性液と共に取り込まれ又はカプセル化され た常磁性カチオンを含んで成る粒子をいう。この非金属膜は、普通には有機ポリ マーから成り、そして磁気画像形成法、例えば、磁気共鳴画像形成（MRI）、磁 気共鳴スペクトロスコピー画像形成及びバイオマグネトメトリー（biomagnetome try）により観察されるとき、常磁性イオン粒子の非存在中、僅かに可視性であ ろう。このような物 品の磁気共鳴シグナル強度が非金属メンバーの全て又は一部に常磁性イオン粒子 を取り込むことによりひじょうに強化されることができることが発見された。特 に、好適な常磁性イオン粒子が好適なポリマー材料と併合され、そしてその常磁 性金属を介しての画像強化のために不可欠であるプロトン供与性液体の実質的損 失を伴ずに、所望の形状、例えばフレキシブル・チューブにエクストルードされ ることができることが発見された。 特定の態様においては、本発明は、有機ポリマーから成る管状メンバーを含む カテーテルを含んで成る。常磁性イオン粒子は、磁気画像形成技術により観察さ れるとき検出能力を強化するように選択された濃度においてその管状メンバーの 選択された部分内に固定して取り込まれ、そして分散される。常磁性イオン粒子 は、カテーテルを通して均一に分散されることができ、又は前選択されたパター ン、例えば１以上の周辺バンド又はその管状メンバーの長さに沿って部分的又は 全体的に延びた軸バンド内に分散されることができる。 さらなる態様においては、本発明は、強化された磁気画像をもつ長いポリマー ・チューブを作るための方法を含んで成る。本法は、本明細書中に定めるような 常磁性イオン粒子を、ポリマー材料、例えばポリエチレン、ポリウレタン、塩化 ポリビニル、ナイロン、ラテックス、シリコーン・ゴム、ハロゲン化ポリエチレ ン（例えば、 ることを含む。この併合された粒子とポリマー材料は、次に常法により、例えば 昇温におけるエクストルージョンにより、チューブに形成されることができる。 驚くべきことに、常磁性イオン粒子中のプロトン供与性液は、このようなエクス トルージョン又は他の製造 段階の間に失われないことが発見された。 さらなる態様においては、本発明は、強化された磁気画像をもつ物品の形成に 有用な組成物を含んで成る。この組成物は、ポリマー材料とそのポリマー材料中 に固定して取り込まれた常磁性イオン粒子を含んで成る。目下好ましい常磁性粒 子は、水和イオン交換樹脂、例えば天然ゼオライト、モレキュラー・シーブ、粘 土、及び合成イオン交換樹脂中に取り込まれた常磁性金属イオンである。このよ うな組成物は、先に記載したような長いポリマー・チューブ、及び他の有機ポリ マー物品への製造に好適である。 本発明に係る画像形成方法は、その中に固定して取り込まれた常磁性イオン粒 子をもつ非金属メンバーを含む粒子を患者の体内に導入することを含んでなる。 この体は、磁気画像形成装置、例えば、磁気共鳴画像形成（MRI）装置及び生体 磁気画像形成装置を用いて可視化され、そしてその物品は、その画像形成装置に 対して全方向において強化された可視性をもつ画像を作り出す。この物品は、カ テーテル、インプラント、又は他の慣用の医療装置を含んで成ることができる。 普通には、非金属メンバーは、有機ポリマーから成るであろうし、そしてその常 磁性イオン粒子は、担体粒子、例えばイオン交換樹脂中にプロトン−供与性液体 、例えば水と共に捕獲された常磁性金属イオンを含んで成るであろう。 常磁性イオン粒子の使用は、磁気共鳴画像強化のための先の方法及び組成物と 比較したとき多くの利点をもつ。このような常磁性イオン粒子を取り込んだ粒子 により作られた画像シグナルは、画像コロナの最小のぼけ（minimum blurring） 及び最小の存在を伴って、ひじょうに強い。反対に、強磁性粒子の使用は、コロ ナがその画像人工物内に現われることを引き起こし、その画像領域内の物品の正 確な位置を困難にする。その上、本発明により作り出される画像人 工物は、方向に依存せず、等しくきれいな画像を、その磁気共鳴画像形成装置に 対するその物品の相対方向に拘らず入手することができる。この常磁性イオンは 、ひじょうに高いシグナル強度を提供することができ、そして作り出された画像 人工物は、強磁性イオンの使用によるような黒ではなく白又はより輝いたもので あろう。これらの常磁性イオン粒子は、常磁性イオンの保持及び比較的多量の水 又は他のプロトン供与性液体であって高レベルの画像強化を共に提供するものを 提供する。 ii．小イオン粒子 本発明の他の態様においては、物品、例えばカテーテル及び他の医療装置は、 20μｍ以下のひじょうに小さなイオン粒子、好ましくは、その中に固定して取り 込まれた超常磁性粒子をもつ非金属メンバーを含んで成る。この非金属メンバー は、普通には有機ポリマーから成り、そしてイオン又は超常磁性粒子の非存在中 、磁気画像形成法、例えば磁気共鳴画像形成（MRI）、磁気共鳴スペクトロスコ ピー画像形成及びバイオマグネトメトリー（biomagnetometry）により観察され るときほとんど可視性ではないであろう。このような物品の磁気共鳴シグナル強 度は、このような鉄及び／又は超常磁性粒子を、この非金属メンバーの全て又は 一部に取り込むことにより、ひじょうに強化されることができることが発見され た。特に、ポリマー材料に取り込まれ、そして所望の形状、例えばフレキシブル ・チューブにエクストルードされた好適な小さな鉄及び／又は超常磁性粒子が、 患者の体内に挿入されたとき、その周囲の水プロトンと相互作用して画像強化を 作り出すであろうことが発見された。得られた画像強化は、その磁場に対するそ のチューブ又は他の物品の相対方向に依らない。これらの粒子の濃度が、それら の粒子と周囲水性液との間の距離を減少させ、それにより周囲水プロトンに対す るそ れらの作用を増幅し、そしてそれ故にその画像強化を増加させるために、その物 品の外側又は内側の露出表面における又は付近に、限定され又は濃縮されること が、しばしば望ましい。従って、目下好ましい態様においては、これらの粒子は 、少なくともその物品の露出表面において又はその付近に分散される。“露出表 面”は、従って、その表面が水性媒質、普通には体液又は組織に、その装置の正 常な使用の間に、晒されるようになるであろうことを意味する。 特定の態様においては、本発明は、有機ポリマーから成るチューブ部材を含む カテーテルを含んで成る。超常磁性又は小さな鉄粒子が、そのチューブ部材が患 者の体内にあるとき、その磁場内のそのチューブ部材の方向に拘らず、磁気共鳴 画像形成技術による検出能力を強化するために選択された濃度においてそのチュ ーブ部材の選択された部分内に固定して取り込まれ、そして分散される。これら の粒子は、そのカテーテルじゅうに均一に分散されることができ、又は前選択さ れたパターン、例えばそのチューブ部材の長さに沿って部分的に又は全体的に延 びた周囲バンド又は軸バンド内に分散されることができる。これらの粒子の分散 が、そのカテーテルの外部又は内部露出表面において又は付近で限定され又は濃 縮されることがしばしば望ましい。従って、目下好ましい態様においては、その 小さな鉄粒子が少なくとも露出表面において又は付近において分散されることが 望ましい。この露出表面は、カテーテルの管腔内に小分けされた体液又は液に露 出されるようになる表面であろう。 さらなる態様においては、本発明は、強化された磁気画像をもつ長いポリマー ・チューブを作るための方法を含んで成る。この方法は、小さな鉄及び／又は超 常磁性粒子を、ポリマー材料、例えばポリエチレン、ポリウレタン、塩化ポリビ ニル、ナイロン、ラテックス、シリコーン・ゴム、ハロゲン化ポリエチレン（例 えば、ポリテ ことを含んで成る。この併合された粒子とポリマー材料は次に常法、例えばエク ストルージョンによりチューブに形成されることができる。粒子を直接的に、製 造後の粒子の外部に含浸させ、又はその上に粒子をコートすることもできる。驚 くべきことに、そのチューブの表面に、その上に、又はひじょうに近くに、位置 する鉄及び／又は超常磁性粒子が、周囲の患者の体の水プロトンと相互作用して 超常磁性磁気画像強化を作り出すであろうことが発見された。この画像強化は、 磁場の方向に非依存性であることも発見された。 さらなる態様においては、本発明は、強化された磁気画像をもつ物品を形成す るのに有用な組成物を含んで成る。これらの組成物は、ポリマー材料及びその中 に固定して取り込まれた小さな鉄及び／又は超常磁性粒子を含んで成る。このよ うな組成物は、先に記載したような長いポリマー・チューブ、及び他の有機ポリ マー物品への製造に好適である。本発明に係る画像形成方向は、患者の体内に、 その上又はその中に固定して取り込まれた小さな鉄及び／又は超常磁性粒子をも つ非金属メンバーを含む物品を導入することを含んで成る。体は、磁気画像形成 装置、例えば磁気共鳴画像形成装置又は生体磁気画像形成装置を用いて観察され 、そしてこの物品は、その画像形成装置に対して全方向において強化された可視 性をもつ画像を作り出す。この物品は、カテーテル、インプラント、又は他の慣 用の医療装置を含んで成ることができる。普通には、非金属部材は、有機ポリマ ーから成るであろうし、そして小さな鉄及び／又は超常磁性粒子は、その中に分 散され、好ましくは、その表面付近に濃縮され、又はその上にコートされるであ ろう。 小さな鉄及び／又は超常磁性粒子の使用は、磁気画像強化のため の先の方法及び組成物に比べたとき、多くの利点をもつ。このような超常磁性粒 子を取り込んだ物品により作られた画像シグナルは、ひじょうに強い。その上、 本発明により作られた画像は、方向非依存性であり、その磁気共鳴画像形成装置 に対するその物品の相対方向に拘らず、きれいな画像を入手できる。この超常磁 性の挙動はひじょうに高いシグナル強度を提供し、そして作り出された画像シグ ナルは、より大きな強磁性粒子の使用により作り出される白と黒の人工物よりも むしろ白又は輝いたものであろう。この物品の表面における又はその近くの超常 磁性粒子は、周囲の患者の体の水プロトンと相互作用し、常磁性イオンによる画 像強化のために必要とされてきたような、カテーテルそれ自体への液体溶液又は ゲルを取り込む必要性を取り除く。 本発明の性質及び利点のさらなる理解は、本明細書及び図面の残りの部分を参 照することにより明らかになるであろう。 図面の簡単な説明 図１は、本発明の原理に従って構築された、フレキシブル・ポリマー本体を含 んで成るサンプル排出又は濯流カテーテルを表す。 図２は、図１のカテーテルの断面を表し、常磁性イオン又はイオン粒子が、そ の全体に均一に分散されるよりも軸ストライプ内に濃縮されている。 好ましい態様の説明 本発明は、磁気画像形成手順の間に他の方法で識別するのが困難であろう多種 多様の挿入可能且つ移植可能な医療装置の磁気画像の強化のために有用である。 磁気画像は、公知の磁気画像形成技術、例えば磁気共鳴画像形成（MRI）、磁気 共鳴スペクトロスコピー画像 形成（magnetic resonance spectroscopic imaging（MRSI））、及びバイオマグ ネトメトリー（biomagnetometry）により作り出されるであろう（例えば、Mosha ge et al．（1991）Radiology 180：685，及びScheider et al．（1990）Radiol ogy 176：825）。本発明は、慣用のカテーテル、飼養チューブ、排出チューブ、 シャント、及びポリマー・チューブを含んで成る他の装置、並びに例えば、縫合 又は生検のための介在装置、であって一次的に患者の体の管腔又は組織に導入さ れることができるものを修飾するために、特に有用である。本発明はまた、本装 置の存在及び位置がその後の磁気画像形成手順の間に容易に識別されることが望 ましい場合に、永久的に移植可能な装置、例えば関節及び他の補てつ物、胸イン プラント、ペースメーカー、薬物注射口、小児科の心間装置、ドラッグ・デリバ リー装置、等の部分又は成分を修飾するのにも好適であろう。 本発明の物品又は装置は、普通には本装置の主要成分を含んで成るであろう非 金属元素を含むであろう。単純なチューブ装置の場合には、この非金属元素は、 その装置の主要体を定めるポリマー・チューブであろう。より複雑な装置の場合 においては、この非金属元素は、磁気画像形成の下で可視性を強化することが望 ましいいずれかの成分であることができる。このような非金属成分は、普通には 有機ポリマーから成るであろうが、所望の磁気共鳴画像形成人工物を作り出さず 、そして以下により詳細に記載するように、常磁性イオン粒子又は本発明に係る 小さな鉄及び／又は超常磁性粒子を取り込むために修飾されることができる、セ ラミック、コンポジット、又はいずれかの他の生体適合性材料であることもでき る。例示的な有機ポリマーは、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリビニルクロラ イド、ナイロン、ラテックス、シリコーン・ゴム、ハロゲン化ポリエチレン（例 えばポリテトラフルオロエチレン（PTFE）及び他のテ 料）、等から成る群からのものである。しかしながら、このリストは網羅的であ ると意味されず、そして多種多様な他のポリマーを、本発明に係る非金属元素を 作るために使用することができるであろう。 本発明の１の態様においては、ポリマーは、約0.001重量％〜約50重量％、好 ましくは、約５重量％〜約20重量％の水含量をもつ水和ポリマー材料である。こ の水和ポリマーは、増加された磁気画像強化を提供するために取り込まれた常磁 性イオン又は小さな鉄及び／又は超常磁性粒子に近傍内のポリマー・マトリック ス内に追加の水を提供する。 本発明に係る非金属元素及び物品は、普通には、強磁性粒子、及び特に、20μ ｍより大きなサイズをもつ強磁性粒子を実質的に含まないであろう。このような 強磁性粒子は、本発明に係る磁気画像強化を提供するために不必要であり、そし てそれらの除去は、それらの使用に伴い先に観察されたぼけ（blurring）及び画 像コロナ効果（image corona effect）を減少又は回避するであろう。Rubin et a1.（1990），前掲参照。 本発明に係る非金属元素及び物品は、場合により、Ｘ−線走査及び関連技術、 例えばフルオロスコピー（fluoroscopy）、コンピュータ連動断層撮影、等の下 でそれらの画像を強化するための放射不透明材料を含んで成ることができる。一 般的には、放射不透明材料は、ストリップ、バンド等の形態で、均一又は局在領 域内のいずれかにおいて、その装置に取り込まれ又は含浸されることができる。 好適な放射不透明材料は、米国特許第3,529,633号；第3,608,555号；及び第2,85 9,915号（これらの開示を引用により本明細書中に取り込む）中に記載されたよ うな、バリウム、ビスマス、及び他の放 射濃密塩を含む、本発明に係る常磁性イオン粒子を完全に相殺することができる ことが発見されている硫酸バリウム、又は他のバリウム塩の使用が好ましい。医 療装置上に別個の放射不透明性マーカーを置くこと、例えば、カテーテル・チュ ーブの周りに放射不透明な金又は白金のバンドを置くこともできるであろう。 本発明に係る常磁性イオン粒子は、担体粒子内にプロトン−供与性液と共に取 り込まれた又はカプセル化された常磁性カチオンを含んで成るであろう。この常 磁性イオンは、常磁性特性を示すいずれかの金属イオンであることができ、典型 的には、原子番号、21−29，42，44、及び58−70の元素である。例示的な遷移金 属カチオンは、Gd⁺³，Ｖ⁺⁴，Ｖ⁺³，Cu⁺²，Ni⁺²，Cr⁺³，Co⁺³，Co⁺²，Cr⁺³，Fe⁺³ ，Fe⁺²、等を含む。これらのカチオンは、正常には、相手のイオンとして硫酸塩 、塩酸塩、酢酸塩、硝酸塩を含む、塩の形態であろう。 本発明における使用に好適なプロトン−供与性液は、磁気共鳴画像を構築する ために観察可能なプロトンを提供するような液体材料である。好適なプロトン− 供与性液は、非限定的に、水、アルコール、例えばグリコール（例えばプロピレ ン・グリコール、ポリエチレン・グリコール及びエチレン・グリコール）、グリ セロール、洗剤、例えばスルホン化化合物、エーテル、例えばグライム及びジグ ライム、アミン、イミダゾール、及びTrisを含む。１の目下好ましい態様におい ては、プロトン−供与性液は水の沸点に等しい、より好ましくは、これよりも高 い沸点をもつ。目下好ましいプロトン供与性液は水及びポリエチレン・グリコー ルである。 常磁性イオン粒子を含んで成る担体粒子は、本発明に係る方法に従って画像強 化された物品の製造の間にその常磁性イオンを包み込み且つ保護し、そしてその プロトン−供与性液の近傍内でその常磁 性イオンを維持するであろう。この担体粒子は、普通には、この製造工程の条件 下で常磁性イオン及び液を結合することができる電荷をもったイオン交換樹脂で あろう。好適な担体粒子は、天然及び合成のゼオライト及び他のモレキュラー・ シーブ、粘土、及び他の微細網状のイオン交換樹脂であって、その常磁性イオン 及びプロトン−供与性液を捕獲し且つ結合することができるものを含む。 本発明の実施のために特に有用な担体粒子は、常磁性イオンの捕獲のために使 用されることができる多数の実施例が存在するゼオライトを含む。特に有用なの は、合成ゼオライト、タイプＡ、タイプＸ、タイプＹ、及び天然のゼオライトZS M-5であって、Breck，Zeolite Molecular Sieves，Krieger Publishing Company ，Malabar，Florida（1984）及び米国特許第4,388,285号（この全開示を引用に より本明細書中に取り込む）中に記載されたようなものである。ゼオライトに類 似の材料が、上記担体粒子として使用されることができる。例えばモレキュラー ・シーブであってゼオライトに構造的に類似するもの、そして特に、イオン交換 特性を有するようなモレキュラーシーブを、ゼオライトと同様に使用することが できる。 担体粒子としての使用に特に好適な粘土は、スメクタイト粘土（smectite cla ys）の一般クラスを含み、この中でヘクトライト（Hectorite）及びモンモリロ ナイト（montmorillonite）粘土が例である（米国特許第5,277,896号（この全開 示を引用により本明細書中に取り込む）を参照のこと）。 例示的な合成イオン交換樹脂粒子は、米国特許第4,297,270号；第4,256,840号 ；第4,224,415号；第4,382,124号；及び第4,501,826号（この全開示を引用によ り本明細書中に取り込む）中に記載されている。 ゼオライト−又は粘土に包み込まれた“自由な（free）”磁気金属 イオンに加えて、有用な画像形成組成物がゼオライト−又は粘土に包み込まれた 金属イオン・キレート錯体から得られることができることが発見された。上記常 磁性イオン・キレートは、その場で、すなわち、そのイオンが上記ゼオライト又 は粘土内に包み込まれた後に形成されることができ、又は金属イオン錯体は、金 属イオン・キレートの周りにゼオライト又は粘土を合成することにより包み込ま れることができる。ナトリウム・タイプＡ及びタイプＸゼオライトは、８−ヒド ロキシキノリン、ジピコニリン酸及びフタル酸のガドリニウム（III）錯体の周 りに容易に形成する。他の好適なリガンドは、サリチルアミド、サリチル酸、ア ントラニル酸、ビピリジン、テルピリジン、フェナントロリン、エチレンジアミ ン−ビス（サリチルアルデヒド）エチレンジアミン、エチレンジアミン・二酢酸 、テキサフィリン（texaphyrins）（米国特許第4,935,498号及び第5,252,720号 中に記載されているもの）、等を含むことができる。キレート化された常磁性核 種は、一般的な規則により、その遊離イオンよりも大きく、そしてそれ故、その ゼオライト構造内のより大きな空間内に置かれなければならない。結果として、 この常磁性イオンは、より小さな空間内に置かれたイオンよりも水又は他のプロ トン供与性液により接近することができる。米国特許第5,277,896号及びPCT公開 WO 92／10213（これらの全開示を引用により本明細書中に取り込む）を参照のこ と。 常磁性イオン及びプロトン供与性液を含むイオン交換樹脂担体粒子は、場合に より、好適な材料、普通にはポリマーによりコート又はカプセル化されて、殻（ shell）又はフィルム（film）を形成して、本発明に係る装置又は物品の製造の 間にその常磁性イオン及びその関連プロトン供与性液をさらに包み込み、そして 保護することができる。コーティングとしての使用に好適なポリマーは、非限定 的 に、セルロース・エステル、例えばヒドロキシプロピル・セルロース及びヒドロ キシプロピル・メチルセルロース；アクリル酸、例えばメタクリレート及びメチ ルメタクリレート・コポリマー、及び酸イオン性基とのメタクリル酸エステル・ コポリマー；エチルセルロース単独又はセルロース・エステルとの組合せにおけ るエチルセルロース；酢酸セルロース；ヒドロキシプロピル・メチルセルロース ・フタレート；ポリビニル・アセテート・フタレート；セルロース・アセテート ・フタレート；シェラック；ゼイン；等を含むことができる。コーティング方法 は、決定的ではなく、そしてそのコーティングは、それ自体公知の方法、例えば スプレー−コーティング、スピン−コーティング、デポジション−コーティング 、溶媒蒸発、コアセルベーション（coacervation）及び他のカプセル化手順、等 により行われることができる。 担体粒子は、あるいは、数滴の常磁性イオン及びプロトン−供与性液を取り囲 み、そして包み込む薄いコーティングを含んで成るマイクロカプセルであること ができる。このようなマイクロカプセル及びそれらの調製は、本分野においてよ く知られている。 これらの常磁性イオンは、慣用技術により担体粒子に取り込まれることができ るであろう。例えば、その担体粒子がイオン交換樹脂である場合には、典型的に は、それらの常磁性イオンは、水性又は他のプロトン−供与性液中で、中程度の 温度、典型的には、室温〜40℃において、長い期間、典型的には、２〜24時間、 そのイオン交換樹脂も混合されるであろう。この混合物は撹拌され、そしてそれ らの常磁性イオンは、一定時間そのイオン交換樹脂の細孔性構造内に取り込まれ るであろう。典型的には、これらのイオン交換樹脂は、0.1重量％〜20重量％の 常磁性イオン、典型的には0.5重量％〜15重量％の、普通には１重量％〜10重量 ％の常磁性イオンを含むよ うロードされることができる。これらのイオン交換樹脂は、典型的には、その樹 脂の性質に依存して、10重量％〜30重量％の水を含むであろう。得られた懸濁液 を、濾過し、そして洗浄して、残った常磁性イオン及び／又はカチオンのいずれ をも除去することができる。得られた常磁性イオン粒子は、以下に記載する方法 による本発明に係る物品内への取り込みに好適である。 この担体粒子がマイクロカプセルである場合、このマイクロカプセルは、公知 の手順、例えばコアセルベーション、相分離、界面重合又は静電気的方法により 調製されることができる。例えば、常磁性イオン及びプロトン−供与性液は、一 緒に混合され、そしてその溶液は次に、実質的に非相溶性であり２相系を形成す る液体中に細かく分散される。従って、このプロトン供与性液が水である場合、 この非相溶性の液は、好ましくは、油中水エマルジョンを作り出すために有機溶 媒であろう。この非相溶性液は、壁を作ることができるポリマー又は他の好適な コーティング材料を含む。この系は、所望の滴サイズのイオン／液が得られるま で撹拌される。その後、この系を処理して、その壁形成材料が溶液から現われ、 そしてイオン／液のそれぞれの滴の周りに析出することを引き起こし、これによ り、細かく分散されたイオン含有内相の周りのカプセル殻の形成が生じて、マイ クロカプセルを得る。使用される壁形成材料に依存して、溶解性から不溶性への 転移が、本分野において公知のさまざまな段階、例えば、加熱及び／又は冷却、 pH調整、上記壁形成材料と反応して高分子量生成物を作る置換基（単数又は複数 ）の添加、又は硬化触媒の添加により、開始され、そして終結されることができ る。この壁形成材料は、本明細書中に討議するように、本発明に係る物品の製造 の条件下で溶融又は溶解しないように選ばれなければならない。 特に好ましい常磁性イオン粒子は、約２重量％〜10重量％の金属イオンのレン ジ内の金属イオンのローディングにおいて、タイプＹ合成ゼオライト中に取り込 まれた３価のガドリニウムである。好ましい３価のガドリニウム−タイプＡ、− タイプＸ及び−タイプＹゼオライト凝集体の特定の製造方法は、米国特許第5,12 2,363号（この全開示を引用により本明細書中に取り込む）中に記載されている 。 これらの常磁性イオン粒子は、製造の間に本発明に係る粒子の非金属部材内に 固定して、取り込まれるであろう。“固定して取り込まれる（fixedly incorpor ated）”は、プロトン−供与性液を含む常磁性イオン粒子が、その非金属部材の 材料マトリックス中に直接的に分散されることを意味する。これは、さまざまな 慣用の技術、例えば含浸、ラミネーション、コーティング、配合、等により達成 されることができる。有機ポリマーの場合においては、固定された取り込みは、 その常磁性イオン粒子を、それを所望の物品に形成する前に好適なポリマー材料 と併合することにより、典型的には、エクストルージョン、射出成型、等により 行われるであろう。本発明に係る常磁性イオン粒子の固定された取り込みは、先 に討議したような米国特許第5,154,179号及び第4,989,608号中に教示されたよう なカテーテル内に導入されることができるがカテーテルそれ自体のポリマー材料 中に取り込まれることができない常磁性材料の液又はゲル形態の一時的な導入と は異なるものである。 これらの常磁性イオン粒子は、所望の画像強化を達成するのに十分な量又は濃 度において非金属部材中に取り込まれるであろう。特定の量又は濃度は、その担 体中の常磁性イオンの濃度、その非金属材料の性質、及びさまざまな他の要因に 依存するであろうが、普通には、0.1重量％〜20重量％のレンジ内、より普通に は１重量％〜 10重量％のレンジ内、そしてしばしば１重量％〜５重量％のレンジ内にあるであ ろう。 例示的なフレキシブル・チューブは、慣用のエクストルージョン装置及び技術 を使用する本発明に係る方法に従って製造されることができる。このようなエク ストルーダーは、ポリマー材料を使用し、そして熱及び圧力を加えることにより 、それらの材料を所望の直径、壁厚、等をもつ連続長のチューブ材料に形成する 。本発明に係る常磁性イオン粒子は、そのイオン粒子をエクストルージョンに先 立ってポリマー出発材料と単に混合することにより、上記のチューブに取り込ま れることができる。従ってこれらの常磁性イオンの均一な分散は、所望の重量及 び濃度においてそのポリマー材料中でイオン含有担体粒子を完全混合し、そして それに分散させ、そしてその混合物を（普通には270°Ｆ（132℃）〜380°Ｆ（1 93℃）のレンジ内の昇温において）他の慣用のやり方でエクストルードし、この ように、そのチューブの全体にわたる常磁性イオンの均一分散をもたらすことに より、達成されることができる。 あるいは、そのチューブの一部だけ、例えば遠位部分だけ、又は、そのチュー ブに沿って軸方向に隔離された複数の周囲バンド内にだけに常磁性イオンを提供 することができる。常磁性イオンの上記の長さ及び／又はバンドの提供は、ポリ マー材料中に常磁性イオン粒子を周期的に導入することにより達成されることが できる。さらに別のものとして、これらの常磁性イオンは、そのフレキシブル・ チューブの軸線又はストライプに沿って、例えばそれがエクストルードされると きそのチューブの１の周囲領域においてそのエクストルーダー内に常磁性イオン 粒子を導入することにより、提供されることができる。 （例えば、米国特許第5,154,179号及びRubin et al．（1990）前 掲中の開示された）従来の方法とは異なり、１の態様における本発明は、20μｍ 以下のサイズのひじょうに小さな鉄（Fe₂O₃，Fe₃O₄、及び鉄単体）粒子、例えば 超常磁性酸化鉄粒子の取り込みであって、多数（高濃度）がカテーテル又は他の 装置の内部表面又は外部表面付近に存在することを可能にするものに依る。かな り多数の粒子がこれらの位置に存在するとき、それらは、隣接水プロトンの緩和 時間をかなり短縮することができる。このような高表面濃度の鉄粒子の効果は、 カテーテル又は他の装置の管腔内に、そしてその外部表面に隣接して含まれる水 の増加したシグナル強度を引き起こし、そしてこの増加したシグナル強度が、そ の外部磁場に垂直であるか又は平行であるかに拘らず、そのカテーテルの全方向 において観察されるということである。これに反して、米国特許第5,154,179号 及びRubin et al．（1990）のカテーテルは、そのMR場に平行な方向にあるとき には画像強化を全く示さない。従って、使用される粒子サイズは強磁性酸化鉄粒 子の表面濃度を減少させるのに十分に大きなものであったと信じられる。 本発明に係る１μｍ未満のサイズの酸化鉄粒子により調製されたカテーテルは 、カテーテルの管腔内の水の増加したシグナル強度を作り出す。この現象は、そ のカテーテルが静磁場に平行であるとき、その酸化鉄粒子の濃度に逆比例するこ とが発見されたが、そのカテーテルがその外部磁場に対して垂直にあるとき、そ の最高シグナル強度が0.5重量／容量％において生じた。この現象は、明らかに カテーテルが外部磁場に対して垂直であるときに増加した磁化率効果に関係する （以下の実験セクション中の表２を参照のこと。）。 重要な決定要因は、そのカテーテルの表面上に分散された粒子の数であるよう である。そのカテーテルの全体にわたる比較的小さな粒子の均一分散は、そのカ テーテルの壁自体の内の磁化率効果を緩 和するであろう（米国特許第5,154,179号及びRubin et al．（1990）前掲中に記 載された人工物）。他の重要な差異は、カテーテルを同定するのに有用なシグナ ルがそのカテーテルの表面に隣接する水プロトンに対する小さな酸化鉄粒子の影 響により作り出されるということである。この有用なシグナルは、Rubin et al 中に記載されたような大きな強磁性鉄粒子によっては存在しない。 鉄粒子のサイズ分布は明らかに超常磁性の単一ドメイン領域の粒子（例えば＜ 50nm）を包含するけれども、この効果は、サイズ１μｍ未満である鉄粒子によっ ても生じる。適当な配合により、この効果は、サイズ20μｍまでの粒子によって 生じなければならない。本明細書中に使用するとき、粒子サイズとは、慣用技術 、例えばミクロンのオーダーに基づくサイズの粒子についてのレーザー光散乱及 びナノメーターのオーダーに基づくサイズのより小さな粒子についてのＸ−線散 乱により測定された平均粒子サイズをいう。このような測定技術は、本分野にお いてよく知られている。便利には、所望のサイズ・レンジ内の鉄及び酸化鉄粒子 を、販売者、例えばAldrich Chemical Co.，Milwaukee，Wisconsin 53201から商 業的に得ることができる。 より大きな鉄粒子は、それぞれの中心の磁気モーメントを増加させ、そしてそ れ故磁化率人工物を増加させる。しかしながら、かなりの重量のために、より大 きな粒子サイズは、そのカテーテルの外部又は内部表面に沿って存在する粒子の 数を減少させ、そしてそれ故に、そのカテーテルの表面付近に存在する水プロト ンに対するそれらの粒子の影響を減少させる。超常磁性レンジ内の及び約20μｍ までのより小さな酸化鉄粒子は、そのカテーテルの壁内の磁化率の差異を減少さ せるであろうし、そしてそのカテーテル表面に沿ってより多くの粒子を提供し、 それによりカテーテル表面に隣接する水 分子内の緩和時間を短くする力を増加させて、その主磁場に対する全方向におい て画像強化を提供する。 本発明に係る好ましい超常磁性粒子は、超常磁性特性を示すいずれかの単一ド メインサイズの粒子であることができ、典型的には酸化鉄である。例示的な化合 物は、Fe₂O₃，Fe₂O₄、及び鉄単体であって、それぞれ約５nm以下の結晶サイズを もつものを含み、好ましくは約１nm〜３nmのレンジ内にある。好ましい超常磁性 粒子を製造するための特定の方法は、Chambron et al．（1993）Magnetic Reson ance Imaging 11：509-519，（この開示全体を引用により本明細書中に取り込む ）中に記載されている。 これらの超常磁性及び／又は他の小さな鉄粒子は、製造の間に本発明に係る物 品の非金属部材の体内又はその表面上に固定して取り込まれるであろう。“固定 して取り込まれる（fixedly incorporated）”は、それらの粒子が、その非金属 部材の材料マトリックス内に分散されるか又は他の方法で直接的に取り込まれる か又はその上にコートされることを意味する。これは、さまざまな慣用技術、例 えばエクストルージョン、含浸、配合、ラミネーション、コーティング、塗装、 ケミカル・ベーパー・デポジション（CVD）、等により達成されることができる 。有機ポリマーの場合においては、その材料マトリックス内への固定された取り 込みは、好ましくは、それを所望の物品に形成する前に好適なポリマー材料と上 記の小さな鉄及び／又は超常磁性粒子を併合することにより、典型的には、エク ストルージョン、射出成型、等により達成されるであろう。あるいは、これらの 粒子は、慣用のコーティング技術、例えば、その物品の外側をカバーするために 乾燥又は硬化（例えば架橋）されることができる液相中のそれらの粒子の懸濁液 を適用することにより、その物品上をコート又は層化されることができる。 これらの超常磁性及び／又は他の小さな鉄粒子は、所望の画像強化を達成する のに十分な量又は濃度においてその非金属部材中に取り込まれるであろう。その 特定の量又は濃度は、その磁気粒子の強度、その非金属材料の性質、及びさまざ まな他の要因に依存するが、普通には0.001重量％〜１重量％のレンジ内、より 普通には0.01重量％〜0.5重量％のレンジ内、そしてしばしばそれらの粒子が均 一に分散されるとき0.1重量％〜0.5重量％のレンジ内にあるであろう。それらの 粒子がその物品の外部表面において又は付近において適用又は濃縮されるとき、 より低い総濃度を、使用することができる。 これらの鉄粒子はその非金属部材の全容量の全体に分散される必要はない。な ぜなら、それらはその表面において又はその付近においてのみ作用するからであ る。特に、これらの超常磁性及び小さな鉄粒子は、周囲の水性及び体液、例えば 体液、例えば血液、流出物、等中の水素原子の緩和時間を短かくすることにより 作用する。しかしながら、この効果は、限定された距離にわたり作用し、その外 部及び／又は内部表面から約５μｍ、好ましくは約50nmの深さまでに存在する粒 子だけが有効であろう。従って特定の態様においては、超常磁性及び他の小さな 鉄粒子は、好ましくは、その非金属部材の上記のような外部領域内に局在化され 又は濃縮される。 例示的なフレキシブル・チューブは、慣用のエクストルージョン装置及び技術 を用いる本発明の方法に従って製造されることができる。このようなエクストル ーダーは、ポリマー材料を使用し、そして熱及び圧力を加えることにより、この ポリマーを、所望の直径、壁厚、等をもつ連続長のチューブ材料に形成する。本 発明に係る小さな鉄及び／又は超常磁性粒子は、エクストルージョンに先立って これらの粒子とポリマー出発材料を単に混合することによりこのよ うなチューブに取り込まれることができる。従って、これらの粒子の均一な分散 は、所望の重量及び濃度においてこのポリマー材料中にこれらの粒子を完全に混 合し、そして分散させ、そして他の慣用のやり方でその混合物をエクストルード し、これにより、そのチューブの全体にわたり小さな鉄及び／又は超常磁性粒子 の均一分散をもたらすことにより達成されることができる。 あるいは、そのチューブの部分、例えば遠位部分中に、又はそのチューブに沿 って軸方向に隔離された複数の周囲バンド中に、又はその装置の外部表面の一部 又は全部にわたり配置された環状フィルム又は層中にだけ小さな鉄及び／又は超 常磁性材料を提供することができる。粒子のこのような長さ及び／又はバンドの 提供は、上記ポリマー中に小さな鉄及び／又は超常磁性粒子を周期的に取り込む ことにより達成されることができる。さらに他のものとして、この小さな鉄及び ／又は超常磁性粒子を、上記フレキシブル・チューブ材料の軸線又はストライプ に沿って、例えばそれらの粒子を、それがエクストルードされるときそのチュー ブの１の周囲領域においてそのエクストルーダー内にそれらの粒子を導入するこ とにより、導入することができる。環状層は、エクストルード時又はその仕上げ チューブをコーティングすることによりエクストルージョンの後に導入されるこ とができる。 図１を参照して、本発明の原理に従って構築した例示的なカテーテル装置につ いて説明する。このカテーテル（10）は、フレキシブル・ポリマー・チューブ（ 12）の形態において長い本体を含んで成る。このチューブは、先に記載した技術 のいずれかにより形成されることができ、そして外側にひらいた円錐状の近位端 （14）及び一般的にシールされたブラント端（16）を含む。複数の吸引／灌流口 （18）が、そのカテーテルの遠位端付近に形成され、軸管腔（20） が、上記近位端（14）を介して液が上記口（18）を通して導入又は吸引されるこ とを許容する。従って、このカテーテル（10）は、排出力テーテル、灌流カテー テル、等として有用である。図１の１の態様においては、常磁性イオン粒子は、 カテーテル（10）のポリマー材料中に固定して取り込まれ、そして均一に分散さ れる。あるいは、図１の他の態様においては、小さな鉄及び／又は超常磁性粒子 が、少なくともそのカテーテルの露出表面又は付近において、例えばそのカテー テルの外側表面（13）、及び／又は管腔（20）の周りの内部表面（19）において そのポリマー材料中に固定して取り込まれ、そして分散される。 図２中に示すように、図１のカテーテル（10）は、その長さに沿って軸方向に 走る常磁性イオン粒子又は小さな鉄及び／又は超常磁性粒子の単一ストライプ（ 22）だけを含むように製造されることができる。このストライプ（22）は、先に 記載したように、エクストルーダーの周囲付近に選択的にそれらの粒子を導入す ることにより形成されることができる。 本発明に係る方法及び医療装置、例えばフレキシブル・チューブは、さまざま な他のタイプ、例えば血管形成カテーテル、アテローム切除カテーテル（athere ctomy）、イントロデューサー・シース（introducer sheaths）、心間カテーテ ル、等を形成するために使用されることができる。 以下の実施例は、限定のためでなく、説明のために提供する。 実施例１ 常磁性イオン粒子の調製 塩化ナトリウム（29.2ｇ）を１ｌの蒸留水に溶解した。50ｇのLZ-Y54ゼオライ ト（UOP，Des Plaines，IL）を次に上記溶液に添加し、そして12〜24時間撹拌し た。水和ゼオライトを吸引濾過により集 め、そしてその濾液が塩化物イオンについて陰性とテストされるまで蒸留水で洗 浄した。この水和ゼオライトを１ｌの蒸留水に移し、そしてそのpHを0.1Ｎ HCl の添加により4.8に調整した。GdCl₃・6H₂O（16.0ｇ）を500mLの蒸留水に溶解し 、そしてそのゼオライト懸濁液に添加し、これを次に３〜６時間撹拌した。この 固体を吸引濾過により集め、そして蒸留水で洗浄した。得られた常磁性イオン粒 子を次に風乾した。サンプルを採取し、そして水分含量及びガドリウム含量につ いて検定した。典型的には、LZ-Y54ゼオライトは約8.5％ガドリウムと20−25％ 水を含んでいた他のゼオライト、例えばCBV-720（PQ Corporation，Valley Forg e，PA）は類似の手順に従って調製されることができるが、より低いガドリウム 重量、典型的には約1.5％ガドリウムと10−15％水を提供することが発見された 。カテーテルの調製 カテーテルの調製を、先に調製したLZ-Y54常磁性イオン粒子（１％（ｗ／ｗ） 水）を低密度ポリエチレン中に手で混合することにより行った。この混合物を、 Harrel Extruder（Norwalk，CT）を用いて280°Ｆ（138℃）においてエクストル ードして、チューブ部材を形成した。材料の磁気共鳴画像形成 先に記載したように調製した２つのカテーテルを、試験管内の水の中へ完全に 浸め、そして1.5Tesla MRIスキャナー（GE Medical Systems，Milwaukee，WI） 内に置かれた試験管ラック内に垂直に置いた。対照管（常磁性イオン粒子を含ま ない）、並びに空気及び水標準も上記ラック内に置いた。シグナル強度及び標準 偏差を、着目の領域（ROI's）内で測定し、そしてその結果を表１中に示す。カ テーテル材料を評価するために使用した３つのパルス・シーケンスは 以下のようなものであった： （１）Ｔ１シーケンス：TR／TE、300／15／fr（フラクション／エコー）、16K Hz、22cm視野、10mmスライス厚、スライス間スリップ無し、256×256マトリック ス、１NEX。 （２）Ｔ２（スピン・エコー）・シーケンス：TR/TE、2500／20／80、16KHz、 22cm視野、10mmスライス厚、256×256マトリックス、１NEX。 （３）GRASS（グラジエント・エコー）・シーケンス：TR／TE、133／５／フラ クション・エコー、60°先端角、16KHz、22cm視野、10mmスライス厚、ギャップ 無し、256×256マトリックス、２NEX。 対照を上廻るシグナル強度における９％増加が、Ｔ１シーケンスにおいて測定 された。対照を上廻るシグナル強度における12％増加が、スピン・エコー・シー ケンスの２回目のエコーについて測定された。対照を上廻るシグナル強度におけ る27％増加がGRASSシーケンスについて測定された。これらのデータは、シグナ ル強度が、カテーテル壁のポリエチレン構造中に常磁性イオン粒子を含むことに より増加されるということを示している。 実施例２ １μｍ未満の平均粒子サイズをもつ酸化鉄（Fe₂O₃）粒子を、Aldrich Chemica l Co.，Milwaukee，Wisconsin，53201から得て、そして実施例１の手順に従って 、１重量％、0.5重量％、及び0.1重量％の濃度において１mmの直径をもつポリエ チレン・チューブ材料中に均一にエクストルードした。同一の直径及び組成をも つが酸化鉄を含まないチューブ材料もエクストルードした。酸化鉄を含む及び含 まないチューブ材料の束を、実施例１の手順に従って、1.5Ｔ（水中に浸められ た）において走査した。 これらの結果を以下の表２中に示す。シグナル強度は、0.1％酸化鉄チューブ 材料について最高であり、対照チューブ材料よりも47％高かった。他の２つの濃 度は、その壁内でより高い濃度におけるその酸化鉄粒子の増加Ｔ２効果のために 、それぞれ、より低いものであった（Ｂ₀に平行なチューブ材料だけ）。高いシ グナル強度が、そのＢ₀（静磁場）に対して平行及び垂直な方向の両方において 見られた。これらのシグナル強度は、それらのチューブが上記磁場に対して垂直 であったとき、僅かに低かった。これは、Rubin et al.（1990），前掲中に記載 されたような増加された磁化率現象に依るかもしれない。 実施例３ 実施例２の手順に従って、ポリエチレン・チューブ材料をエクストルードし、 このチューブ材料は、直径３インチ（7.6cm）をもち、 そして0.5ｗ／ｗ％の濃度においてその中に均一に分散された（平均粒子サイズ8 0nm）の酸化鉄粒子を含んでいた。同一のチューブ材料であるが直径４インチ（1 0.2cm）のものもエクストルードした。同一組成をもつが酸化鉄粒子を含まない チューブ材料を、対照として同様に調製した。このチューブ材料のそれぞれの試 料を、試験管内の水の中に懸濁し、そして軸MRI走査を得た。これらの試料を、 静磁場（B-₀）に平行な長軸の方向にした。上記３試料のフォトラジオグラフを 図３中に示す。（白抜き矢印により示される、写真中上にある）対照チューブ材 料、（矢印なし、左の）酸化鉄を含む３インチのチューブ材料、及び（右の、黒 い矢印の）酸化鉄を含む４インチのチューブ材料のMR画像を示す。その壁内に酸 化鉄造影剤を含むカテーテルの中心の水は、増加されたシグナル強度（長い白い 矢印より示された白い点、４インチのチューブ材料）をもち、そして水シグナル 強度における同様の増加がそのチューブ材料の周囲に見られる（黒い矢印）。実 際のチューブ材料の壁は、長い白い矢印の頭により横切られる黒い構造として見 られる。同様の発見が、酸化鉄を含む３インチのチューブ材料においても見られ る。（その壁内に酸化鉄造影剤を含まない）対照チューブ材料の周囲の水は、そ れらの壁内に含まれた造影剤媒質を含むチューブ材料の表面の周りの水よりもか なり低いシグナル強度をもつ。 これらのMRI画像は、Ｔ１荷重パルス・シーケンス（TR／TE、300／15、256×2 56、２NEX、16KHzバンド幅）を用いて1.5 Teslaにおいて得られた。 本発明をこれまで、理解の明確さを目的として説明及び実施例によりいくぶん 詳細に記載してきたが、特定の変更及び修正を添付クレームの範囲内で行うこと ができることは自明であろう。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９４年１０月１９日 【補正内容】 ２．背景技術の説明 MRIを強化するために強磁性材料を取り込んだ医療材料は、Rubin et al.（199 0）Inves.Radiol．25：1325-1332，及び米国特許第5,154,179号及び第4,989,608 号中に記載されている。Rubin et al.は、強磁性材料を含む上記のようなカテー テルの磁気画像が、そのカテーテルが磁場に平行に配向されたときに強化されな いということを開示している。’179及び’608特許は、このような画像形成をさ らに強化するためにカテーテルの管腔内に常磁性剤を取り込んだ水溶液又はゲル を導入することについて、さらに記載している。米国特許第5,122,363号は、MRI における画像増白剤又は画像造影剤としてゼオライトにより包まれた常磁性イオ ンの使用について記載している。上記特許のそれぞれの開示の全てを引用により 本明細書中に取り込む。さらに、Contrast Agents，Barry L.Engelstad and Ger ald L.Wolf，in MRI，C.V.Mosby，St.Louis，Chapter 9，pages 161-181（1988 ）は、肝腫瘍の強調（highlighting）のための超常磁性粒子の使用について記載 している。MRI造影剤としての超常磁性及び他の酸化鉄粒子の使用は、Fahlvik e t al.（1993）JMRI3：187-194，及びChambron et al.（1993）Magn-Reson，Imag ing 11：509-519中に記載されている。 図面の簡単な説明 図１は、本発明の原理に従って構築された、フレキシブル・ポリマー本体を含 んで成るサンプル排出又は濯流カテーテルを表す。 図２は、図１のカテーテルの断面を表し、常磁性イオン又はイオン粒子が、そ の全体に均一に分散されるよりも軸ストライプ内に濃縮されている。 図３は、対照チューブ材料（上、白抜き矢印）、酸化鉄を含む３−インチ・チ ューブ材料（左、矢印無し）、及び酸化鉄を含む４−インチ・チューブ材料（右 、黒矢印）の、磁気共鳴画像形成下のフォトラジオグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ，ＬＶ ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ， ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＴ，ＵＡ，Ｕ Ｓ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．体内医療手術における使用のための物品であって、その物品が水性環境内 に存在するとき磁気画像形成により観察されるとき、その物品の少なくとも一部 の検出能力を強化するのに有効な濃度においてその中に固定して取り込まれた常 磁性イオン粒子をもつ非金属部材を含んで成り、その強化がその磁場中のその物 品の方向に依らないような物品。 ２．非金属部材が長いフレキシブル部材である、請求項１に記載の物品。 ３．長いフレキシブル部材が有機ポリマーから成る、請求項２に記載の物品。 ４．長いフレキシブル部材がチューブ状カテーテルである、請求項３に記載の 物品。 ５．物品が、強化された磁気画像をもつカテーテルであって、 その非金属部材が、近位端、遠位端、及びその全体に延びた少なくとも１の管 腔をもち、そして有機ポリマーから成るチューブ状部材であり；そして その常磁性イオン粒子が、磁気画像形成により観察されるとき選択された部分 の検出能力を強化するのに十分な濃度において上記チューブ状部材のその選択さ れた部分中に固定して取り込まれている、 ような請求項１に記載の物品。 ６．常磁性イオン粒子が非金属部材の全体にわたり均一に取り込まれる、請求 項１，２，３，４、又は５に記載の物品。 ７．常磁性イオン粒子が非金属部材中に不均一に取り込まれる、請求項１，２ ，３，４、又は５に記載の物品。 ８．常磁性イオン粒子が、チューブ状部材の全体にわたり実質的に均一に取り 込まれ、それによりカテーテルの全体が強化された磁気共鳴画像をもつであろう 、請求項５に記載の物品。 ９．常磁性イオン粒子が、チューブ状部材中に前選択されたパターンにおいて 取り込まれ、それによりカテーテルの部分だけが強化された磁気共鳴画像をもつ であろう、請求項５に記載の物品。 10．前選択されたパターンが、チューブ状部材内に形成された１以上の軸バン ドを含む、請求項９に記載の物品。 11．常磁性イオン粒子が、プロトン供与性液を含む担体粒子中に捕獲された常 磁性金属イオンを含んで成る、請求項１又は５に記載物品。 12．捕獲されたイオンが、原子番号21−29，42，44、及び58−70をもつ元素か ら成る群から選ばれる、請求項11に記載の物品。 13．プロトン供与性液が、水、アルコール、グリセロール、スルホン化洗剤、 エーテル、アミン、又はイミダゾールである、請求項11に記載の物品。 14．担体粒子が、天然又は合成のゼオライト、モレキュラー・シーブ、粘土、 又は合成イオン交換樹脂である、請求項11に記載の物品。 15．捕獲されたイオンが、Gd⁺³であり、プロトン供与性液が、水であり、そし てイオン交換樹脂が、タイプＹゼオライトである、請求項11に記載の物品。 16．非金属部材が、強磁性材料を実質的に含まない、請求項１又は５に記載の 物品。 17．非金属部材が、放射不透明材料をさらに含む、請求項１又は５に記載の物 品。 18．常磁性イオン粒子の濃度が0.1重量％〜20重量％のレンジ内 にある、請求項１又は５に記載の物品。 19．磁場中の物品の方向に拘らず磁気画像形成により可視性である物品を形成 するのに有用な組成物であって： ポリマー・マトリックス材料；及び そのポリマー・マトリックス材料中に取り込まれた常磁性イオン粒子、 を含んで成る組成物。 20．ポリマー材料が、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリビニルクロライド、 ナイロン、ラテックス、シリコーン・ゴム、フッ素化炭化水素、及びオルガノシ ランから成る群から選ばれた材料を含んで成る、請求項19に記載の組成物。 21．常磁性イオン粒子が、プロトン供与性液を含む担体粒子中に捕獲された常 磁性金属イオンを含んで成る、請求項19又は20に記載の組成物。 22．捕獲されたイオンが、原子番号21−29，42，44、及び58−70をもつ元素か ら成る群から選ばれる、請求項21に記載の組成物。 23．プロトン供与性液が、水、アルコール、グリセロール、スルホン化洗剤、 エーテル、アミン、又はイミダゾールである、請求項21に記載の組成物。 24．担体粒子が、天然又は合成のゼオライト、モレキュラー・シーブ、粘土、 又は合成イオン交換樹脂である、請求項21に記載の組成物。 25．捕獲されたイオンが、Gd⁺³であり、そしてイオン交換樹脂が、タイプＹゼ オライトである、請求項24に記載の組成物。 26．磁場中のポリマー・チューブの方向に拘らず強化された磁気画像をもつ長 いポリマー・チューブの製造方法であって： 常磁性イオン粒子をポリマー材料と併合し； そしてその併合された粒子とポリマー材料をチューブに形成する、 ことを含んで成る方法。 27．粒子が、それらがチューブ中に均一に分散されるように連続的に併合され る、請求項26に記載の方法。 28．粒子が、それらがチューブ中に不均一に分散されるように周期的に併合さ れる、請求項26に記載の方法。 29．形成段階が、昇温下併合された粒子とポリマー材料をエクストルードする ことを含んで成る、請求項26，27、又は28に記載の方法。 30．常磁性イオン粒子が、担体粒子中にプロトン供与性液と一緒に捕獲された 常磁性イオンを含んで成り、エクストルージョンが、そのプロトン供与性液がそ の担体粒子中に残るような条件下で行われる、請求項29に記載の方法。 31．プロトン供与性液が、水又はポリエチレン・グリコールである、請求項30 に記載の方法。 32．ポリマー材料が、ポリエチレンを含んで成り、そして常磁性イオン粒子が 、ゼオライト中の水と共に存在するガドリニウム・イオンを含んで成る、請求項 31に記載の方法。 33．患者の体内で物品を画像形成する方法であって： その患者に、その中に固定して取り込まれた常磁性イオン粒子をもつ非金属部 材を含んで成る物品を導入し；そして 磁気画像形成装置を用いてその体を画像形成し、それにより、その物品が、そ の磁場に対するその物品の方向に拘らず強化された検出能力をもつであろう画像 を作り出すであろう、 ことを含んで成る方法。 34．物品がカテーテルを含んで成る、請求項33に記載の方法。 35．物品がインプラントを含んで成る、請求項33に記載の方法。 36．非金属部材が有機ポリマーから成り、そして常磁性イオン粒子が担体粒子 中にプロトン供与性液と一緒に捕獲された常磁性金属イオンを含んで成る、請求 項33〜35のいずれかに記載の方法。 37．プロトン供与性液が水である、請求項36に記載の方法。 38．担体粒子がイオン交換樹脂である、請求項36に記載の方法。 39．担体粒子がイオン交換樹脂である、請求項37に記載の方法。 40．体内医療手術における使用のための物品であって、その物品が水性環境内 に存在するとき磁気画像形成により観察されるとき、その物品の少なくとも一部 の検出能力を強化するのに有効な濃度において、少なくとも非金属部材において 又は付近において固定して取り込まれた20μｍ以下のサイズの鉄粒子をもつ非金 属部材を含んで成り、強化がその磁場中のその物品の方向に依らないような物品 。 41．非金属部材が長いフレキシブル部材である、請求項40に記載の物品。 42．長いフレキシブル部材が有機ポリマーから成る、請求項41に記載の物品。 43．長いフレキシブル部材がチューブ状カテーテルである、請求項42に記載の 物品。 44．物品が、強化された磁気画像をもつカテーテルであって、 その非金属部材が、近位端、遠位端、及びその全体に延びた少なくとも１の管 腔をもち、そして有機ポリマーから成るチューブ状部材であり；そして その鉄粒子が、そのカテーテルが水性環境中に存在するとき磁気画像形成によ り観察されるときその部分の検出能力を強化するのに十分な濃度において上記チ ューブ状部材の少なくとも一部の露出表 面において又はその付近において固定して取り込まれている、 ような請求項40に記載の物品。 45．鉄粒子が非金属部材の全体にわたり均一に取り込まれる、請求項40，41， 42，43又は44に記載の物品。 46．鉄粒子が非金属部材中に不均一に取り込まれる、請求項40，41，42，43又 は44に記載の物品。 47．鉄粒子が、チューブ状部材の全体にわたり実質的に均一に取り込まれ、そ れによりカテーテルの全体が強化された磁気共鳴画像をもつであろう、請求項44 に記載の物品。 48．鉄粒子が、チューブ状部材中に前選択されたパターンにおいて取り込まれ 、それによりカテーテルの部分だけが強化された磁気共鳴画像をもつであろう、 請求項44に記載の物品。 49．前選択されたパターンが、チューブ状部材内に形成された１以上の軸バン ドを含む、請求項48に記載の物品。 50．鉄粒子の濃度が、0.001重量％〜５重量％のレンジ内にある、請求項44に 記載の物品。 51．鉄粒子が、非金属部材の露出表面において又はその付近においてのみ存在 する、請求項40又は44に記載の物品。 52．鉄粒子が、鉄又は酸化鉄を含んで成る、請求項40又は44に記載の物品。 53．鉄粒子が、50nm未満の平均結晶サイズをもつ超常磁性である、請求項52に 記載の物品。 54．非金属部材が、20μｍを上廻る粒子サイズをもつ強磁性材料を実質的に含 まない、請求項40又は44に記載の物品。 55．非金属部材が、放射不透明材料をさらに含む、請求項40又は44に記載の物 品。 56．患者の体内に存在するとき磁場中の物品の方向に拘らず磁気 画像形成により可視性である物品を形成するのに有用な組成物であって： ポリマー・マトリックス材料；及び そのポリマー・マトリックス材料中に取り込まれた20μｍ未満のサイズをもつ 鉄粒子、 を含んで成る組成物。 57．ポリマー材料が、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリビニルクロライド、 ナイロン、ラテックス、シリコーン・ゴム、フッ素化炭化水素、及びオルガノシ ランから成る群から選ばれた材料を含んで成る、請求項56に記載の組成物。 58．鉄粒子が、鉄又は酸化鉄を含んで成る、請求項56又は57に記載の組成物。 59．鉄粒子が、50nm未満のサイズの平均結晶をもつ超常磁性である、請求項56 に記載の組成物。 60．患者の体内に存在するとき磁場中のポリマー・チューブの方向に拘らず強 化された磁気画像をもつ長いポリマー・チューブの製造方法であって： 20μｍ未満のサイズをもつ鉄粒子をポリマー材料と併合し； そしてその併合された粒子とポリマー材料をチューブに形成し、少なくともそ のチューブの露出表面において又はその付近においてそれらの粒子が固定して取 り込まれている、 ことを含んで成る方法。 61．粒子が、それらがチューブ中に均一に分散されるように連続的に併合され る、請求項60に記載の方法。 62．粒子が、それらがチューブ中に不均一に分散されるように周期的に併合さ れる、請求項60に記載の方法。 63．粒子が、チューブの外部部分を形成するポリマー材料とだけ 併合される、請求項60に記載の方法。 64．形成段階が、併合された粒子とポリマー材料をエクストルードすることを 含んで成る、請求項60に記載の方法。 65．鉄粒子が、鉄又は酸化鉄を含んで成る、請求項60，61又は62に記載の方法 。 66．鉄粒子が、50nm未満のサイズの平均結晶をもつ超常磁性である、請求項65 に記載の方法。 67．ポリマー材料が、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリビニルクロライド、 ナイロン、ラテックス、シリコーン・ゴム、フッ素化炭化水素、及びオルガノシ ランから成る群から選ばれた材料を含んで成る、請求項65に記載の方法。 68．患者の体内で物品を画像形成する方法であって： その患者に、少なくともその表面において又はその付近において固定して取り 込まれた20μｍ以下のサイズの鉄粒子をもつ非金属部材を含んで成る物品を導入 し；そして 磁気画像形成装置を用いてその体を画像形成し、それにより、その物品が、そ の磁場中でのその物品の方向に拘らず強化された検出能力をもつであろう画像を 作り出すであろう、 ことを含んで成る方法。 69．物品がカテーテルを含んで成る、請求項68に記載の方法。 70．物品がインプラントを含んで成る、請求項68に記載の方法。 71．非金属部材が有機ポリマーから成り、そして鉄粒子が、鉄又は酸化鉄を含 んで成る、請求項68，69又は70に記載の方法。 72．鉄粒子が、50nm未満の平均結晶サイズをもつ超常磁性である、請求項72に 記載の物品。 73．非金属部材が水和ポリマーである、請求項１，５，40又は44に記載の物品 。 74．ポリマー材料が水和されている、請求項19又は56に記載の組成物。 75．ポリマー材料が水和されている、請求項26，33，60又は68に記載の方法。