日医 大 誌
―原
第59巻
第1号(1992)
(29)―29―
著―
FerriteのMRI造
影 剤 と して の 有 用 性 に 関 す る研 究 青木
文
日本医科 大学放射 線医学教室
Experimental
studies
of Ferrite
as
a MRI
contrast
agent
Fumi Aoki Department of Radiology,NipponMedical School Using a 0.2 T permanent MR imaging system, the gradual changes of signal intensity after intravenous injection of Ferrite suspension were studied in liver of normal rabbits and those with intrahepatic VX2 tumor. After injection of Ferrite suspension, decreased signal intensities of liver were observed on both Ti and T2 weighted images. The decrease on T2 weighted images was more remarkable than that on the Ti weighted image. The image with 8 mg/kg (50 pmol/kg) dose of Ferrite suspension showed significant changes of signal intensity, while, the image with 24 mg/kg (150 pmol/kg) dose was hardly evaluated because of inducing intense artifacts. The decrease of signal intensity in liver was observed immediately after the injection and was lowest after 1 hour. After 48 hours, the signal intensity began to increase. However, a slight loss of signal intensity was visualized even after 4 weeks. A clear MRI of the intrahepatic tumor following injection of Ferrite suspension was acquired especially on T2 weighted image in comparison with MRI after Gd-DTPA administration. In addition, MRI using Ferrite suspension could detect the small intrahepatic tumors which had been unable to be visualized by plain CT or enhanced CT. It is of benefit, furthermore, that Ferrite suspension could be an useful tracer for observing the intrahepatic tumor growth by a first single injection. Histologically, Ferrite particles were accumulated in reticuloendothelial system of liver whereas no accumulated in intrahepatic tumor was verified. The particles produced changes in local magnetic field resulting that signal intensity of liver showed decrease on the image. Subsequently, relatively negative contrast enhancement of liver was displayed. As a result of the present investigation, the MR imaging following injection of Ferrite suspension was found to be useful for detection of intrahepatic tumors, particulary of metastatic tumors which were isointense or hypovascular to the surrounding tissue of liver. No evidence of acute toxicity by Ferrite administration has been noticed. Key words: Ferrite, MRI, contrast agent, liver, intrahepatic tumor
Ferriteを 医 学 的 に 応 用 す る 目的 で,こ れ ま で 様 々 な 緒
言
基 礎 的,臨 床 的 研 究 が 行 わ れ て い る が,特 に近 年 で は,
磁 性 体 の 中 で 酸 化 鉄 を 主 成 分 とす る 強 磁 性 の無 機 化 合 物 の 一 群 はFerrite(MO・Fe203M:2価 合 物)と
の金 属 化
称 し,各 分 野 で 開 発 が 進 み 幅 広 く活 用 され る
に 至 っ て い るn.
経 静 脈 的 に投 与 す る と,特 異 的 に 細 網 内 皮 系 組 織 に取 り込 ま れ る2)と い うFerriteの
代 謝 の特 殊 性 が注 目さ
れ て お り,そ の 生 体 内 分 布 と強 磁 性 を 利 用 し,MRI診 断 分 野 で の細 網 内皮 系 組 織 に対 す る経 静 脈 的 造 影 剤 と し て,有 用 性 の 検 討 が 行 わ れ て い る3吻.
Correspondence to Fumi Aoki, Department of Rediology, Nippon Medical School First Hospital, 3-5-5 lidabashi, Chiyoda-ku, Tokyo 102, Japan
筆 者 は,永 久 磁 石 方 式 のMRIを
用 い て,こ れ ま で に
当 教 室 で 動 物 実 験 に 使 用 して きたFerriteを50%91u一
―30―
(30)
cosesuspension(以
下Ferritesuspensionと
し て 経 静 脈 的 に 投 与 し,健 植 し た 家 兎 に つ い てMRI造 nalintensityの た.そ
略 す)と
常 家 兎 お よ び肝 に 腫 瘍 を 移 影 剤 と し て 使 用,肝
のsig・
変 化 お よ び そ の 経 時 的 な変 動 を 観 察 し
の 結 果,FerriteのMRI造
影剤 としての有 用性
を 認 め る こ と が で き た の で 報 告 す る. 実験 材 料 お よび 方 法 (1)実
験 材料
1)実
験 動物
実 験 に は 体 重 約3kgの VX2を
健 常 家 兎 雄7羽
お よ び
開 腹 に よ り 肝 に 移 植 し た 担 癌 家 兎 雄6羽
を使
用 し た. 2)Ferritesuspension 使 用 し たFerriteは,フ 鉄 で,長
ェ リ磁 性 を 有 す る 磁 性 酸 化
さ0.2∼0,5μm,幅0.01∼0.05μmの
きわめ
て 微 小 な 茶 褐 色 粉 体 の 針 状 結 晶 で あ り,300∼4000er・ stedの
Photo.
1
Electron micrograph Ferrite particles
保 磁 力 を 有 し て い る(Photo.1).
of
家 兎 の 静 脈 内 へ の 注 入 に あ た っ て は,50%glucose 10m1に8,16,24mg/kgのFerriteを の 濃 度 のsuspensionを 3)撮
加 え,3種
類
作 製 し た.
8mg/kgのFerritesuspension10m1を,1)と の 方 法 で6羽
影 装 置 お よ び撮 影 条 件
撮 影 装 置 は 日 立MRイ 0.2T(永
久 磁 石 方 式)を
メ ー ジ ン グ 装 置MRP・20-2
T1強
た.ま
調 像IR;TR1500msec
(2)実
ラ イ ス 厚 のtransverse
験 方法
与 量 と投 与 方 法
々1羽
タ ー を 使 用 し て,Ferritesuspensionを 以 上 か け て 注 入 し,そ
の で,さ ravonal麻
し た.ま
度 と し て50,100,150μmol/
健 常 家 兎 に 経 静 脈 的 に 投 与 し た.耳
ら に 生 食 約10m1で
ii.Ferritesuspension経
た,経
時 間,48時 ず つの
介 静 脈 よ りエ ラ ス
変 化 とそ
iv.X線CTと
間,2週
間,3週
与 後24 間 の 時点
の比較
る た め,2羽
下CTと
略 す)と
比較検 討す 他 にCTを
置 は 横 河CT/T9200を
使 用 し,120
kVp,320mA,3・7ms・3mmス scanを
経 静 脈 的 投 与 に よ るMRIの
の 担 癌 家 兎 に つ い てMRIの
施 行 し た.CT装 静 脈 的投 与 に よる肝 の
内 腫瘍 お よび周 囲肝組
変 化 を 観 察 し,造 影 効 果 を 検 討
間,5日,1週
造 影 効 果 をX線CT(以
影は
与 前,
で 観 察 し た.
の 際 一 部 沈 澱 が 認 め られ た フ ラ ッ シ ュ し た.撮
同 様 の方 法
時 的 な 変 動 と 腫 瘍 の 発 育 を,投
Ferritesuspensionの
経 時的 変化 の観察
設 定 し,計
撮 影 し,肝
振盟後 直 ち に
酔 下 で 行 っ た.
signalintensityの
像 上 の肝 組 織
の 担 癌 家 兎 に 耳 介 静 脈 よ り注 入 し た.投
織 のsignalintensityの
kg)のFerritesuspension10m1を,各
変 化 を,画
癌 家 兎 に お け るsignalintensityの
投 与 直 後 にMRIを
よる観察
i.Ferritesuspension投
間の時 点で施 変 化 を観 察 し
8mg/kgのFerritesuspensionを,1)と で2羽
8,16,24mg/kg(Fe濃
30秒
た,signalintensityの
間,
の 経時的 変動 お よび造影効 果 の検討
行 っ た.
1)MRIに
間,4週
時 的 な 肝 のsignalintensityの
iii.担 TE38msec
よ び5mmス
間,3週
与 直 後,24時
測 し た.
調 像SE;TR2000msec
で,10mmお
間,2週
与 前,投
撮 影 し た.
20pointsでROI(RegionofInterest)を
TI500msec
scanを
間,1週
行 し,経
TE38msec
T2強
撮 影 はFerritesuspension投 48時
使 用 し た.
撮 影条件 は
同様
の 健 常 家 兎 に 投 与 し,MRIを
行 っ た,
ラ イ ス 厚 でtransverse
(31) ―31―
ま ず 単 純CTお m1/kg経
よ び ヨ ー ド造 影 剤(lopamidol)2
静 脈 的 投 与 に よ る 造 影CTを
間 後 に8mg/kgのFerritesuspention投 MRIを
撮 影 し,CT像
さ らに1羽 にCTを
Hematoxylin・Eosin染
施 行,そ の1時
的 観 察 を 行 っ た.
与 前後 で 結
と比 較 検 討 した .
に つ い て は,Farritesuspension投
与後
追 加 撮 影 した.
v.Gd-DTPAと
色 な らび に鉄 染 色 を 行 い 光 顕
1.MRIに
よ る観 察
(1)Ferritesuspensionの
の 造 影 効 果 の比 較
2羽 の 担 癌 家 兎 に つ い て,現
在MRIの
果
投与 量 につい て
8mg/kgのFerritesuspension投
経 静脈 的造
与 例 で は,投
後 よ り 肝 のsignalintensityの
減 少 が 認 め ら れ た.T1
影 剤 と し て 臨 床 使 用 さ れ て い るGd-DTPAO.2m1/kg
強 調 像,T2強
に よ る造 影 検 査 を 行 い,8mg/kgのFerritesuspen-
が,特
にT2強
sion投 与 例 との 造 影 効 果 の 比 較 検 討 を 行 った .
sion投
与 前 後 で 画 像 を 検 討 す る と,投
2)光
学 顕微 鏡 に よる観 察
1)-i,iiiに
て 使 用 した 健 常 家 兎2羽,担
癌 家 兎2羽
の 肝 を 摘 出 し て 肝 組 織 お よ び 肝 内 腫 瘍 に お け るFer・ riteの 分 布 を 観 察 し た.肝 定,ParaHin包
摘 出 後 直 ち にFormalin固
埋 し,3μmの
調 像 と も にsignalintensityは
投 与 前 に 比
切 片 を 作 製,こ
れ に
し10wintensityと
Photo. 2
与後 の肝組織 は
し て 撮 像
さ れ た
(Ph①t①.2). Ferritesuspension投 値 を100と は,T1強
す る と,投
与 前 の 肝 組 織 のROIの 与 後 の 肝 組 織 のROIの
調 像 で56。3,T2強
調 像 で12.2と
d
c
減 少 した
調 像 で 明 瞭 で あ っ た.Ferritesuspen・
b
ａ
与直
MR images of a normal rabbit. (a) T1 weighted image shows normal upper abdominal area. (b) T2 weighted image at the same anatomic level as in (a). (c) T1 weighted image at the same anatomic level as in (a) after intravenous injection of 8mg/kg Ferrite suspension. Signal intensity of liver is slightly decreased. (d) T2 weighted image at the same anatomic level as in (a) after intravenous injection of 8mg/kg Ferrite suspension. Signal intensity of liver is more remarkably decreased than in (c).
平均 平 均値 な り,特
•\ 32•\
(32)
にT2強
調 像 で 明 ら か な 低 下 を 示 し た(Table1).
16mg/kg投
与 例 で は8mg/kg投
signalintensityの
2 Signal intensity of liver (T 2 weighted image) after intravenous injection of Ferrite
よ り 低 下 し た(Table2).
は さ ら に 著 し く,T2強
調 像 のROIの
与 例,16mg/kg投
値 を 示 し た.し
Table
調
与 例 で は 肝 のsignalintensityの
8mg/kg投
1 Signal intensity of liver after intravenous injection of 8mg/kg Ferrite suspension in normal rabbits
の
減 少 が 一 層 明 ら か で あ り,T2強
像 のROIは10.7と 24mg/kg投
与 例 に 比 し,肝
Table
減 少
平 均 値 は3.8と
与 例 に 比 し著 明 に 低 い
か し,Ferrite自
体 の持つ磁性 の影響 が
強 く,今 回 の 実 験 法 で は 画 像 上 に 強 いartifactsを
生 じ
た(Table2). (2)8mg/kgのFerritesuspension経 に よ る 肝 のsignalintensityの (1)よ
静 脈 的 投 与 経 時 的 な変 化 の 観 察
り,Ferritesuspensionの
分 なsignalintensityの
投 与 量 を,読
影 に十
変 化 を 得 る こ と が で き,ま
た,
よ り少 量 で 各 臓 器 へ の 影 響 が 少 な い と 考 え ら れ る8 mg/kgと
し,以
後 の 実 験 を 行 っ た,
Ferritesuspension投 sityは
減 少 が 見 ら れ る よ う に な り,1時
は 最 も 大 き く な っ た.そ signalintensityに が,48時
の 後24時
間で この変化
間 ま で は 減 少 した
明 ら か な 変 化 は 認 め られ な か った
間 後 に は 減 少 し たsignalintensityは
向 を 示 し た.1週 intensityは
intensityの
間 後 で は48時
増 加 し て お り,2週
signalintensityの
sion投
suspension
与 直 後 よ り肝 のsignalinten-
間 後,3週
増 加 が 続 い た.4週
間後 で も
間 後 で もsignal
増 加 傾 向 は 認 め ら れ た が,Ferritesuspen・
与 前 に 比 し,わ
Signalintensityの
ず か にlowintensityを
減 少 はT1強
に 認 め ら れ た が,T2強 (P】10to.3).
増 加傾
間 後 に 比 しsignal
調 像,T2強
示 し た. 調像 とも
調 像 で よ り 著 明 で あ った
in normal rabbits
(33) •\33•\
cegdf Photo. 3
Gradual changes in signal intensity of liver (T2 weighted image) after intravenous injection of 8mg/kg Ferrite suspension in normal rabbit. (a) Normal upper abdominal area. (b) The image at the same anatomic level as in (a) 1 hour after injection of Ferrite. The decrease of signal intensity in liver is the lowest. (c) The image at the same anatomic level as in (a) 48 hours after injection of Ferrite. Signal intensity of liver begins to increase. (d) The image at the same anatomic level as in (a) 1 week after injection of Ferrite. Signal intensity of liver increases more than in (c). (e) The image at the same anatomic level as in (a) 2 weeks after injection of Ferrite. Signal intensity of liver increases more than in (d). (f) The image at the same anatomic level as in (a) 3 weeks after injection of Ferrite. Signal intensity of liver increases more than in (e). (g) The image at the same anatomic level as in (a) 4 weeks after injection of Ferrite. Signal intensity of liver increases more than in (f) but a slight loss of signal intensity is observed.
•\ 34•\
(34)
ab Photo. 4
T2 weighted image of the intrahepatic
tumor of a rabbit. (a) The intrahe
patic small mass that is almost as intense as the surrounding normal liver tissue. (b) The image at the same anatomic level as in (a) after injection of 8mg/kg Ferrite suspension. The intrahepatic tumor is clearly detected.
(35) •\35•\
egihf Photo. 5
T 2 weighted image of gradual growth and metastases of the intrahepatic tumor in a rabbit with injection of 8mg/kg Ferrite suspension. (a) Upper abdominal area. No tumor is seen in the liver. (b) The image at the same anatomic level as in (a) immediately after injection of Ferrite. Small intrahepatic tumor is detected. (c) The image at the same anatomic level as in (a) 48 hours after injection of Ferrite. The intrahepatic tumor does'nt increase in size. (d) The image at the same anatomic level as in (a) 5 days after injection of Ferrite. The intrahepatic tumor slightly increased in size. (e) The image at the same anatomic level as in (a) 1 week after injection of Ferrite. Remarkable growth of the intraheptic tumor is observed. (f) The image at the same anatomic level as in (a) 2 weeks after injection of Ferrite. The intrahepatic tumor increased in size more than in (c). (g) The image at the same anatomic level as in (a) 3 weeks after injection of Ferrite. Growth of the intraheptic tumor is more remarkable than in (d) and metastases in liver are detected. (h) The image of upper slice of (g). Intrahepatic metastases are observed. (i) The image of lower slice of (g). Intrahepatic metastases are observed.
―36―
(36)
こ れ を(1)と 同 様,T2強
調 像 のROIの
化 で 示 す と,48時
間 後;37.6,1週
間 後;56.2,3週
間 後;62.4,4週
上 のsignalintensityの
平 均値 の変
間 後;46.6,2週 間 後;69.9と
画像
変 化 に 相 関 す る結 果 が得 ら れ
た(Fig.1)。 (3)担 癌 家 兎 に お け るsignalintensityの
変化 とそ
の 経 時 的 変 動 お よび 造 影 効 果 の 検 討 担 癌 家 兎2羽
に,8mg/kgのFerritesuspensionを
投 与 す る と,腫 瘍 周 囲 の 肝 組 織 のT1強 像 と もsignalintensityは
調 像,T2強
調
減 少 し た が,腫 蕩 のsignal
intensityに は 変 化 を 認 め な か っ た,Ferritesuspen-
Fig. 1
sion投 与 前 後 に 撮 影 した 画 像 の うち,腫 瘍 の 描 出 が 明 瞭 で あ っ た 各 々2ス
ラ イ ス に お い て 腫 瘍 のROIを
定 した が,平 均 値 を と る と投 与 前783.3±54。7,投 773.9±1093で,や
測 与後
は り 著 変 は 見 ら れ な か った 2.光
(Photo.4). 経 時 的 に 観 察 す る と,腫 瘍 はFerrite投
与 後 約30分
よ り周 囲 肝 組 織 に 比 しhighintensityなmassと 描 出 さ れ て お り,48時 画 像 上,腫
Changes in signal intensity of liver (T2 weighted image) after intravenous injection of 8mg/kg Ferrite suspension in normal rabbits.
間 後,3日
後,5日
して
後 の 時 点 で,
瘍 の 大 ぎ さ,形 態 に 明 ら か な 変 化 は 見 られ
学 顕 微 鏡 に よ る観 察
(1)健 常 家 兎 の 肝 組 織 像 Ferritesuspension投
与 後 の 肝 を 光 顕 に よ り観 察 す
る と,肝 細 胞 索 に お い てsinusoidalspaceの 血 球 のstasisが
認 め られ,ま たKupffer細
拡 張 と赤 胞 へ のFer
riteの 取 り込 み が 見 られ た(Photo.7).
な か っ た. 1週 間 後 で は 腫 瘍 の 増 大 が見 られ る よ うに な り,2 週 間 後 で は 腫 瘍 は 著 明 に 増 大 し,3週
間後 では腫瘍 の
(2)担 癌 家 兎 の 肝 組 織 像 腫 瘍 内 に はFerriteの
取 り込 み は 認 め ら れ な か った
増 大 の ほ か に,肝 内 転 移 が 認 め られ た(Photo.5).こ
が,周 囲 肝 組 織 で のFerriteの
れ ら の所 見 は,特
あ った(Photo.8).
にT2強
調 像 で 明 瞭 で あ った 。 いず
れ の 家 兎 も病 勢 増 悪 に よ り死 亡 した た め 実 験 は3週 間 考 後 まで で 終 了 した. (4)CTと
察
Ferriteの 医 学 的 応 用 に あ た り,こ れ まで 様 々 な研 究
の比 較検討
2羽 の担 癌 家 兎 は 単 純CT,造 描 出 され な か っ たムMRIで
取 り込 み は(1)と 同様 で
影CTと
は,1羽
もに 腫 瘍 が
に つ い て は,単 純
が 行 わ れ て い る.臨 床 的 に は,治
療 分 野 で,脳
動脈瘤
の 塞 栓 物 質8》 や 悪性 腫瘍 の選 択 的血 管 塞栓療 法 の塞栓
i撮影 時 に 全 く認 め られ な か った 腫 瘍 が,Ferritesus-
物 質9・10)と して 用 い られ て お り,塞 栓 した 組 織 へ の 温 熱
pension投
療 法 も報 告 され て い る11).
与 後 にsignalintensityの
低 下 した 周 囲肝
組 織 に 比 しhighintensityなmassと (Photo.5),他
して描 出 され
の1羽 で は,単 純 撮 影 で 周 囲 肝 組 織 と
当 教 室 で は1984年 crocapsuleに
にFerriteを
芯 物 質 と し てmi・
よ る被 覆 化 抗 癌 剤 を試 作 し,動 脈 内 注 入
ほ ぼisointensityなmassと
し て わ ず か に 認 め られ た
法 に よ る 組 織 へ の 局 在 療 法 を 考 案 し た12).さ ら に そ の
腫 瘍 が,Ferritesuspensi◎n投
与 後,明 ら か な 造 影 効 果
原 理 を 応 用 して,1988年,動
を も っ て 描 出 され た. ま た,1羽 CTを
に つ い てFerritesuspension投
撮 影 し た と こ ろ,描
与後 に
出 され な か っ た 腫 瘍 が 周 囲
肝 組 織 に比 し10wdensityなmassと
し て 認 め られ た
(Photo.6). (5)Gd・DTPAと
物 実 験 で,Ferriteを
質 と したAdriamycinmicrocapsuleの
芯物
悪 性腫 瘍 の塞
栓 物 質 と し て の 使 用 を 検 討 し,そ の 有 用 性 を 確 認 し た13}.ま た,1989年,マ
ウ ス に 各 種 濃 度 のFerriteを
投
与 し,静 注 後 の 体 内 分 布 を 観 察 す る と と も に 血 液,生 化 学 的 検 討 を 加 え,臨 床 的 応 用 に あ た って の 安 全 性 の
の 造 影 効 果 の比 較
2羽 の 担 癌 家 兎 と も に,Gd-DTPA投
検 討 を 行 っ た ・4)。 そ の結 果,経 静脈 的 投 与 に 際 し,安 全 与 に よ る腫 瘍
の 明 瞭 な 描 出 を 認 め る こ とは で き な か っ た.
量 は80mg/kgま
で で あ り,10mg/kgのFerriteは,
各 臓 器 へ の 障 害 の 程 度 が一 過 性 で あ り,影 響 は きわ め
(37) ―37―
Photo.
7
Light
micrograph
rabbit
3 weeks
of
Ferrirte
Photo.
8
are
Kupffer
cells
Light
micrograph
weeks
recognized the
particles liver
Detection of the intrahepatic tumor of a rabbit with CT. (a) Plain CT shows the image at the same anatomic level as Photo. 4-(a). No tumor is seen in the liver. (b) Enhanced CT with Iopamidol shows the image at the same anatomic level as in (a). No tumor is seen in the liver. (c) CT after injection of 8mg/kg Ferrite suspension shows the image at the same anatomic level as in (a). The intrahepatic tumor is seen as a low density mass.
(•~250,
are
dilatation of red
blood
of liver
Ferrite the
in blue
observed H. E. stain).
rabbit
injection particles
intrahepatic liver
the
stain).
in a VX2
intravenous
in
cord.
recognized Prossian
surrounding
(•~140,
normal injection
stasis
are
suspension.
In
a
at hepato-cellular
after
nt
in
Slight
and
observed particles
Ferrirte
abc Photo. 6
space
Ferrite
3
liver
intravenous
suspension.
of sinusoidal cells
of after
tissue,
as in normal
of are'
tumor. Ferrite rabbit
―38―
(38)
て 少 な い こ とが 判 明 し た. MRI造
ま た,肝
影 剤 と して のFerriteの
研 究 に はironsolu-
病 変 の 診 断5)の み な らず 脾 転 移 の 早 期 検 出
を 検 討 し て い る 報 告6)も あ る.こ れ に よ る と,CT,超
tionを 用 い て 経 口的 に 消 化 管 の 造 影 を試 み た 報 告 ユ5)も
音 波 検 査 に比 し転 移 性 腫i瘍が よ り微 小 な 段 階 で 描 出 さ
あ る が,現
れ て い る.
在 で は 以 下 の2つ
の 特 性 に 注 目 して 経 静 脈
的 造 影 剤 と して の検 討 が 行 わ れ て い る. ま ず そ の 磁 性 で あ る が,Ferriteは め,微
投 与 方 法 の 異 な る造 影 効 果 の 研 究 と して は,他
強磁 性 を持 つ た
少 量 で あ って も 局 所 磁 場 に 変 動 を与 え,結 果 と
し て 共 鳴 周 波 数 の 変 動 を 起 こ し ゆ,画 像 上 に は 主 に T2緩
和 時 間 の 短 縮 に よ るsignalintensityの
減少 と
して 現 れ る よ うに な る1η. Ferriteの 経 静 脈 的 投 与 に よ り,肝 お よ び 脾 のT2 緩 和 時 間 の 著 明 な 短 縮 とT1緩
和 時 間 の軽 度 の 短 縮
Ferriteを
ソパ 管 造 影 が 試 み られ て い る7》. 次 にFerriteの
安 全 性 で あ る が,動
物 実験 で 経静脈
的 に 投 与 され たFerriteは,肝,脾,骨
髄 の細 網内皮 系
組 織 に取 り込 まれ て 処 理 さ れ る が,呼
吸 器,循
今 回 の 実 験 で は,ま ず,笹 森 の報 告14)に示 され て い る Ferriteの
よ る局 所 磁 場 の 変 動 の 効 果 が,静
の 報 告2)で 用 い られ て い るFerriteのFe濃
T1緩
和 時 間 に は 影 響 せ ずT2緩
し,静 磁 場 が 弱 い 時 に はT2緩
和時 間の短 縮 を起 こ 和 時 間 だ け で な くT1
緩 和 時 間 も 短 縮 す る18)とい う性 質 に よ る,つ
ま り緩 和
時 間 の短 縮 は静磁 場 強 度 に依 存す る とい うこ とで あ る珊.
最 大 投 与 可 能 量80mg/kgお
した 投 与 量100μmol/kgを
度 に換 算
sityの 変 化 を 観 察 す る に 適 した 投 与 量 を 決 め る 実 験 を 行 った 。 各 々8,16,24mg/kg(Fe濃
度 と して50,100,150
8,16mg/kgで
投 与 し た と こ ろ,
は いず れ も良 好 なsignalintensityの
riteを 経 静 脈 的 に投 与 す る と特 異 的 に細 胞 内 皮 系 組 織
変 化 が 得 ら れ た.16mg/kg投
に 取 り込 ま れ るた め2),Ferriteが
signalintensityの
取 り込 ま れ た組 織 と
よ びSainiら
参 考 値 と し,signalinten・
μmo1/kg)のFerriesuspensionを
も う1つ の 特 性 は 生 体 内 分 布 の 特 殊 性 で あ る.Fer-
環器 へ
の 障 害 は 認 め な か った と報 告 され て い る2・14)。
を 来 た す こ とが 報 告 さ れ て い る3》.これ は,強 磁 性 体 に 磁場 が強 い時 に は
に,
リ ソ パ 管 内 に 注 入 す る こ と に よ るMRIリ
与 で は8mg/kgよ
り
減 少 は 強 か っ た.し か し,24mg/kg
取 り込 まれ な か っ た 組 織 で は 磁 場 の 状 態 が 異 な り,し
で は 画 像 上 に 強 いartifactsを
た が って 両 者 の 間 に 共 鳴 周 波 数 の 差 が 生 じ,画 像 上 に
時 間 の 短 縮 は 測 定 周 波 数 だ け で は な く濃 度 に も 依 存 す
SignalintenSityの
る こ とに な る19).以上 よ り,各 臓 器 へ の 影 響 を 減 少 させ
変 化 と して 描 出 され る こ と に な る.
さ らに 造 影 剤 と し て のFerriteが あ る が,現
在T1緩
検 討 され る理 由 で
和 時 間 を短 縮 させ るMRI造
と して 用 い ら れ て い るGd・DTPAが
影剤
肝 腫 瘍 の検 出 に
は 必 ず し も有 用 で は な い と い う こ とが あ げ られ る.特 に 転 移 性 肝 腫 瘍 は,Gd-DTPAの
経静脈 的投 与 に よっ
る た め,今
生 じた.し た が っ て 緩 和
回 の 実 験 に お い て は 健 常 家 兎,担
い ず れ に も8mg/kgのFerritesuspensionを
癌 家兎の 投与す
る こ と と した 。 経 時 的 に 観 察 す る と,Ferritesuspension投 よ り肝 のsignalintensityはT1強
与直後
調 像 で 軽 度,T2強
て も 描 出 困 難 な こ と が 多 く,そ の た めGd・DTPAを
調 像 で 明 らか な減 少 が 認 め られ る よ うに な り,1時
1iposomeな
で こ の 変 化 は 著 明 と な った.24時
どの 生 体 高 分 子 と 結 合 さ せ て 高 分 子 造 影
剤 と して 使 用 す る こ とが 検 討 さ れ て い る20⑳.こ
れ は
signalintensityと
MRI造
腫瘍
で はsignalintensityは
影 剤 と し て のGd-DTPAの
の検 出 に 際 し腫 瘍 のvascularityと え られ る.す なわ ち,Gd-DTPAは の 両 者 に お け るsignalintensityに を 及 ぼ す た め,も
検 出 能 が,肝
相 関 す る た め と考 肝 腫 瘍 と正 常 肝 組 織 同程 度 の増 強効 果
1回 投 与 で4週
腫瘍の
る4)ので,hypovascularな
肝 腫 瘍 やMRI上isointen・
し,4週
間後 で も
減 少 が 残 って い る こ とが
確 認 され た 。 こ れ ら の こ と か らFerritesuspensionの
と考 え られ た.
関 わ らず こ れ を 描 出 す る こ と が で き
間後
増 加 傾 向 を 見 せ,以 後 時 間 の経
わ ず か にsignalintensityの
れ ば,腫 瘍 を異 常 取 り込 み 像 と して 描 出 し得 な い 場 合 も生 じ て く るわ け で あ る。 一 方Ferriteは,肝
間後 では投 与直後 の
著 変 は 見 られ な か った が,48時
過 と と も に 徐 々 に 増 加 を 示 した.但
し両 者 の血 管 構 築 に 明 瞭 な 差 が 無 け
vascularityに
間
間 まで の 経 時 的 観 察 を行 う こ とが 可 能
担 癌家 兎 に つ いて 同様 に経 時 的 観 察 を 行 った とこ ろ,Ferritesuspension投
与前 に は見 られ なか った小
さな 腫 瘍 が 投 与 直 後 に 描 出 され,そ
の後 次第 に増 大す
sityを 示 す 肝 腫 瘍 な どを 描 出 させ る こ とが 可 能 と考 え
る様 子 を と ら え る こ とが 可 能 で あ った.ま
られ る.
後 で は 肝 内 転 移 の 検 出 が 可 能 で あ っ た.し
た,3週
間
た が って
(39) ―39―
Ferriteは
肝 腫 瘍 の 早 期 発 見, 発 育 程 度 の観 察, 肝 内 転
移 の検 出 に 有 用 で あ る と考 え ら れ た 。 こ れ は, Ferrite の 沈 着 した 周 囲 正 常 肝 組 織 がlowintensityと
な った
kg(150μmol/kg)で
は か え っ てartifactsが
強 く, 詳
細 な 画 像 の観 察 が 困 難 で あ っ た. 2)肝
のsignalintensityの
減 少 はFerritesuspen・
結 果, Ferriteの 取 り込 まれ な か っ た 腫 瘍 が 相 対 的 に 陰
sion投 与 直 後 よ り認 め られ,
性 の 造 影 効 果 を も っ て 描 出 さ れ た こ と に よ る と考 え ら
態 とな っ た.48時
れ た.次
向 に転 じ, 以 後 時 間 の経 過 と と も に増 加 を 示 し た.し
にCTと
の 比 較 を 行 っ た が, 検 査 開 始 時 に 担
癌 家 兎 の 肝 腫 瘍 は 単 純CT,
ヨ ー ド造 影CTの
に お い て も 描 出 され な か った.し に つ い てMRIを
いず れ
か し, 同 じ担 癌 家 兎
検 討 す る と, 検 査 開 始 時 の 腫 瘍 の 大
き さ に よ り, Ferritesuspension投
与 前 に も腫 瘍 が わ
ず か に 認 め られ て い た が, Ferritesuspension投
与 に
1時 間 で 最 も減 少 した 状
間 後 か らsignalintensityは
か し, 4週 間 後 で もsignalintensityの
減少 はわず か に
認 め られ た. 3)Ferritesuspension投
与 に よる担癌 家 兎 の 肝 腫
瘍 の 描 出 はGd-DTPAに り, 単 純CTお
よ る 造 影MRIよ
よ び造 影CTに
よ り明 確 に 描 出 され る よ う に な っ た 例 と, 単 純 撮 影 時
が 可 能 で あ った.腫 瘍 の 描 出 は 特 にT2強 で あ った.ま
出 さ れ な か っ た 理 由 は, CTで 能 がGd・DTPAと
描
の ヨ ー ド造 影 剤 の 造 影
同 様 に 肝 腫 瘍 と 正 常 肝 組 織 のvas・
cularityの 差 に 相 関 し て い る こ とが 大 き な 要 因 で あ る と考 え られ た 。 与 後 のCTで
は, hemosider・
osisと 同 様 の 機 序22)で, 腫 瘍 はlowdensitymassと れ はFerriteが
が 投 与 前 に 比 しhighdensityと
し
沈着 した周 囲肝 組織 な った た め 腫 瘍 が 相
また, Gd-DTPAの
造 影能 につ いて は先 に記述 した
が, 実 験 で 使 用 した 担 癌 家 兎2羽
1回 のFerritesuspension投
こ とが で きた.さ
と も に造 影 効 果 は 見
与によ
ら に腫 蕩 の肝 内 転 移 の 検 出 に 有 用 と
思 わ れ た. 4)組
織 所 見 とMRIの
検 討 に よ り, 経 静 脈 的 に投 与
肝 の 細 網 内 皮 系 組 織 に 取 り込 ま れ る
が 腫 瘍 に は取 り込 まれ な か っ た.こ
の た め に腫 瘍 の相
対 的 な 陰 性 造 影 効 果 が得 られ た もの と考 え られ た. 5)今
回 の 実 験 で は 経 静 脈 的 なFerritesuspension
投 与 に お け る急 性 毒 性 は 認 め られ な か った. した が って, Ferriteを 経 静 脈 的MRI造
対 的 に 描 出 され た も の と 思 わ れ た.
調 像で著 明
り, 担 癌 家 兎 に つ い て腫 瘍 の発 育 を 経 時 的 に 観 察 す る
され たFerriteは
FerriteSuspension投
て 描 出 され た.こ
た,
り明 瞭 で あ
比 し小 さ い 腫 瘍 の 描 出
に 全 く認 め られ な か った 腫 瘍 がFerritesuspension投 与 後 に 描 出 され る よ うに な った 例 が あ った.CTで
増 加傾
影 剤 と して
使 用 す る こ と に よ り, 肝 内 腫 瘍 の 検 出 が可 能 で あ る と 考 え られ た.
られ ず, 腫 瘍 の 描 出 を 明 らか に 確 認 す る こ とが で きな か っ た. 光 顕 に よ り観 察 す る と, 正 常 肝 組 織 にFerriteが
取
り込 ま れ て い る の に 対 し, 肝 腫 瘍 内 に はFerriteの
取
り込 み が 見 ら れ ず, 腫 瘍 と周 囲 肝 組 織 で はFerriteの 分 布 が 異 な っ て い る こ とが 確 認 で きた. 最 後 に 毒 性 の 問 題 で あ る が, 少 な く と も 今 回 の 実 験 に お い て 経 静 脈 的Ferritesuspension投
与 に よ る急 性
稿を終 えるにあた りまして, 御協 力下さいました本学中央 電子 顕微鏡施設相原 薫教授, MohammadGhazizadeh博 士, なら びに研究員各位 に感謝致 します。また, Ferriteを供与いただきま したTDK株 式会社中央研究所研究員各位に感謝致 します.さ ら に, 御指導賜 りました放射線医学教室加藤富三教授 と, 御助 言, 御協力いただ きま した伊藤 正助教授, 野本 宏博士, 岡田 進 博士始め, 教室員各位お よび唐沢信安博士 に心か ら御礼申 し上 げ ます.ま た, 御校 閲賜 りました恵畑欣一教授 に深謝致 します. なお, 本論文の要旨は第48回 日本医学放射線学会総 会(1989年 4月)に おいて発表致 しました。
毒 性 は 認 め ら れ な か っ た. 結
文 論
1) 平 賀 貞 太 郎: 平 賀 貞 太郎),
永 久 磁 石 方 式 のMRI装
置 を用 いて健 常 家兎 お よび
肝 に 腫 瘍 を 移 植 した 家 兎 にFerritesuspensionの 脈 的 投 与 を 行 い, 肝 のsignalintensityの
経静
変化 を経 時的
に 観 察 し, 以 下 の結 果 を 得 た. 1)Ferritesuspension投
与 後, T1強
調 像 と もに 肝 のsignalintensityは は 特 にT2強
調 像 ・T2強
減 少 し た.こ の 変 化
調 像 で 明 瞭 で あ っ た.ま た ・Ferrite投 与
量 は8mg/kg(50μmol/kg)で
十 分 で あ り・24mg/
献
フ ェ ライ トの概 要."フ p. 1∼9,
ェ ライ ド(北
澤 宏 一,
丸 善, 1986.
2) Saini, S., Stark, D.D., Hahn, P. F., Wittenberg, J., Brady, T. J. and Ferrucci, J .T. Jr. : Ferrite particles; A superparamagnetic MR contrast agent for the reticuloendothelial system. Radiology, 162, 211-216, 1987. 3) Mendoca-Dias, M. H. and Lauterbur, P. C.: Ferromagnetic particles as contrast agents for Magnetic resonance imaging of the liver and spleen. Magn. Reson. Med., 3, 328-330, 1986. 4) Saini, S., Stark, D.D., Hahn, P. F., Bousquet, J. C., Introcasso, J., Wittenberg, J., Brady, T. J. and Ferrucci, J.T. Jr.:
•\ 40•\
5)
6)
7)
8)
(40)
Ferrite particles; A superparamagnetic MR contrast agent for enhanced detection of liver carcinoma. Radiology, 162, 217-222, 1987. Stark, D.D., Weissleder, R., Elizondo, G., Hahn, P. F., Saini, S., Todd, L., Wittenberg, J. and Ferrucci, J. T.: Superparamagnetic iron oxide ; Clinical aplication as a contrast agent for MR imaging of the liver. Radiology, 168, 297-301, 1988, Weissleder, R., Hahn, P. F., Stark, D.D., Elizondo, G., Saini, S., Todd, L. E., Wittenberg, J. and Ferrucci, J. T. : Superparamagnetic iron oxide ; Enhanced detection of focal splenic tumors with MR imaging. Radiology, 169, 399-403, 1988. Weissleder, R., Elizondo, G., Josephson, L., Compton, C. C., Fretz, C. J., Stark, D.D. and Ferrucci, J. T.: Experimental lymph node metastases; Enhanced detection with MR. Lymphography, 171, 835-839, 1989. Alksne, J. F. and Fingerhut, A.G.: Magnetically controlled metalic thrombosis of intracranial aneurysms. Bull. Los Angeles Neurol. Soc., 30, 153, 1965.
9) 広 田 省 三, 佐 古 正 雄: Ferromagnetic
クロ カ プセ ル に よ る 経 カ テ ー テ ル 化 学 塞 栓 療 法 の 基 礎 的 研 究.
おけ る生 体 内 分 布 とそ の 影 響 に関 す る研 究. 日医 大 誌, 56,
Soc. Cancer
Ther., 20, 1317∼1326,
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12) 唐 沢 信安, 加 藤 富 三, 斎藤 達 雄, 森 薫, 小 林
弘, 野 本
Gillis,
P.
solvent to
Reson. 19)
20)
宏, 相 原
用; 特 に磁 性 体 粉 末 に よる局 所 療 法 につ い て. 日医 大 誌, 51, 516∼519, 1984. 13) 和 田 良 仁: 磁 性 体 微 粒 子 を 芯 物 質 と し たAdriamycinマ イ
Koenig,
Ferritin,
情 報, p. 257∼268,
S.,
Zoghbi,
of
relaxation
as
Annual
Meeting
Tilcock,
中外
Clair,
M.,
R. C.,
hemosiderosis 150,
1,
R.
Tilcock,
J. C.:
factors
Abstracts,
of 7th
Mac-Dougall,
and 77-80,
Gore,
1988.
and
P.:
characterization 1989.
MacDougall,
and
and
of
521,
P.
171,
81-85,
P., Rosenblum, C.:
Hepatic MR
J., metas-
imaging.
1989.
Wesbey,
G. E.,
resonance complicating
767•`771,
Magn.
design
Gd-DTPA-enhanced
171,
Magnetic
C. F.
Book
Cullis,
T.,
Liposomal
of
Applica-
Magnetite.
and
Preparation
Gatenby,
M. A.:
ogy,
E.,
Radiology,
Brasch,
Pope, effects
of S. M. R .M.,
E. C., Winokur,
Radiology, 22)
S.,
Gd-DTPA;
of relaxivity. Unger,
and
agents.
Unger,
relaxation sphere;
1987.
contrast
C.,
Transverse magnetized
323-345,
Quantitatin Ferrites
by
Erythrocytes, 5,
Majumdar,
Liposomal
21)
S. H.:
induced
Med.,
tases;
洋: マ イ ク ロ カ ブセ ル に よ る被 覆 化 抗 癌 剤 の 適
and
protons
tion
1985. 13,
影 剤. 最 新MR工
医 学 社, 1988.
11) 佐 古 正 雄, 広 田省 三: 磁 性 粒子 に よ る血 管 塞 栓 療 法: そ の臨 床 評 価 と化 学 塞 栓 温 熱 療 法 へ の 展 開. 癌 と化 学 療 法, 1618∼1624, 1986.
1989,
15) Young, I.R., Clarke, G.J., Gailes, D.R., Pennock, J. M., Doyle, F. H. and Bydder, G. M.: Enhancement of relaxa-
に よ る悪 性 腫 瘍 の 治 療 に関 す る基 礎 的 並 び に 臨床 的 研 究. J.
秀 治, 岩 沢康 裕, 長 谷 川 正 和, 清水 雅 史, 渡辺 英 明, 奥 田 謙 一 郎 , 横 川 秀 作, 坂 本 一 夫, 由利 秀 久: 肝 細 胞 癌 に 対 す る Ferromagnetic Microembolizationの 臨 床 的 評 価. J. JPn.
1988.
斉: 磁 性 体 フ ェ ラ イ ト微 粒 子 の 静 法 に よ る マ ウ ス に
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Microembolization
Jpn. Soc. Cancer Ther., 17, 1936∼1948, 1982. 10) 佐 古 正 雄, 広 田省 三, 森 田 瑞穂, 大 槻 修 平, 平 田勇 三, 足立
日医 大 誌, 55, 301∼314,
14) 笹 森
Gooding, imaging thalassemia
C. A. of
and
Koerper,
Transfusional major.
Radiol-
1984.
(受 付: 1991年11月12日)
―原
第59巻
第1号(1992)
(29)―29―
著―
FerriteのMRI造
影 剤 と して の 有 用 性 に 関 す る研 究 青木
文
日本医科 大学放射 線医学教室
Experimental
studies
of Ferrite
as
a MRI
contrast
agent
Fumi Aoki Department of Radiology,NipponMedical School Using a 0.2 T permanent MR imaging system, the gradual changes of signal intensity after intravenous injection of Ferrite suspension were studied in liver of normal rabbits and those with intrahepatic VX2 tumor. After injection of Ferrite suspension, decreased signal intensities of liver were observed on both Ti and T2 weighted images. The decrease on T2 weighted images was more remarkable than that on the Ti weighted image. The image with 8 mg/kg (50 pmol/kg) dose of Ferrite suspension showed significant changes of signal intensity, while, the image with 24 mg/kg (150 pmol/kg) dose was hardly evaluated because of inducing intense artifacts. The decrease of signal intensity in liver was observed immediately after the injection and was lowest after 1 hour. After 48 hours, the signal intensity began to increase. However, a slight loss of signal intensity was visualized even after 4 weeks. A clear MRI of the intrahepatic tumor following injection of Ferrite suspension was acquired especially on T2 weighted image in comparison with MRI after Gd-DTPA administration. In addition, MRI using Ferrite suspension could detect the small intrahepatic tumors which had been unable to be visualized by plain CT or enhanced CT. It is of benefit, furthermore, that Ferrite suspension could be an useful tracer for observing the intrahepatic tumor growth by a first single injection. Histologically, Ferrite particles were accumulated in reticuloendothelial system of liver whereas no accumulated in intrahepatic tumor was verified. The particles produced changes in local magnetic field resulting that signal intensity of liver showed decrease on the image. Subsequently, relatively negative contrast enhancement of liver was displayed. As a result of the present investigation, the MR imaging following injection of Ferrite suspension was found to be useful for detection of intrahepatic tumors, particulary of metastatic tumors which were isointense or hypovascular to the surrounding tissue of liver. No evidence of acute toxicity by Ferrite administration has been noticed. Key words: Ferrite, MRI, contrast agent, liver, intrahepatic tumor
Ferriteを 医 学 的 に 応 用 す る 目的 で,こ れ ま で 様 々 な 緒
言
基 礎 的,臨 床 的 研 究 が 行 わ れ て い る が,特 に近 年 で は,
磁 性 体 の 中 で 酸 化 鉄 を 主 成 分 とす る 強 磁 性 の無 機 化 合 物 の 一 群 はFerrite(MO・Fe203M:2価 合 物)と
の金 属 化
称 し,各 分 野 で 開 発 が 進 み 幅 広 く活 用 され る
に 至 っ て い るn.
経 静 脈 的 に投 与 す る と,特 異 的 に 細 網 内 皮 系 組 織 に取 り込 ま れ る2)と い うFerriteの
代 謝 の特 殊 性 が注 目さ
れ て お り,そ の 生 体 内 分 布 と強 磁 性 を 利 用 し,MRI診 断 分 野 で の細 網 内皮 系 組 織 に対 す る経 静 脈 的 造 影 剤 と し て,有 用 性 の 検 討 が 行 わ れ て い る3吻.
Correspondence to Fumi Aoki, Department of Rediology, Nippon Medical School First Hospital, 3-5-5 lidabashi, Chiyoda-ku, Tokyo 102, Japan
筆 者 は,永 久 磁 石 方 式 のMRIを
用 い て,こ れ ま で に
当 教 室 で 動 物 実 験 に 使 用 して きたFerriteを50%91u一
―30―
(30)
cosesuspension(以
下Ferritesuspensionと
し て 経 静 脈 的 に 投 与 し,健 植 し た 家 兎 に つ い てMRI造 nalintensityの た.そ
略 す)と
常 家 兎 お よ び肝 に 腫 瘍 を 移 影 剤 と し て 使 用,肝
のsig・
変 化 お よ び そ の 経 時 的 な変 動 を 観 察 し
の 結 果,FerriteのMRI造
影剤 としての有 用性
を 認 め る こ と が で き た の で 報 告 す る. 実験 材 料 お よび 方 法 (1)実
験 材料
1)実
験 動物
実 験 に は 体 重 約3kgの VX2を
健 常 家 兎 雄7羽
お よ び
開 腹 に よ り 肝 に 移 植 し た 担 癌 家 兎 雄6羽
を使
用 し た. 2)Ferritesuspension 使 用 し たFerriteは,フ 鉄 で,長
ェ リ磁 性 を 有 す る 磁 性 酸 化
さ0.2∼0,5μm,幅0.01∼0.05μmの
きわめ
て 微 小 な 茶 褐 色 粉 体 の 針 状 結 晶 で あ り,300∼4000er・ stedの
Photo.
1
Electron micrograph Ferrite particles
保 磁 力 を 有 し て い る(Photo.1).
of
家 兎 の 静 脈 内 へ の 注 入 に あ た っ て は,50%glucose 10m1に8,16,24mg/kgのFerriteを の 濃 度 のsuspensionを 3)撮
加 え,3種
類
作 製 し た.
8mg/kgのFerritesuspension10m1を,1)と の 方 法 で6羽
影 装 置 お よ び撮 影 条 件
撮 影 装 置 は 日 立MRイ 0.2T(永
久 磁 石 方 式)を
メ ー ジ ン グ 装 置MRP・20-2
T1強
た.ま
調 像IR;TR1500msec
(2)実
ラ イ ス 厚 のtransverse
験 方法
与 量 と投 与 方 法
々1羽
タ ー を 使 用 し て,Ferritesuspensionを 以 上 か け て 注 入 し,そ
の で,さ ravonal麻
し た.ま
度 と し て50,100,150μmol/
健 常 家 兎 に 経 静 脈 的 に 投 与 し た.耳
ら に 生 食 約10m1で
ii.Ferritesuspension経
た,経
時 間,48時 ず つの
介 静 脈 よ りエ ラ ス
変 化 とそ
iv.X線CTと
間,2週
間,3週
与 後24 間 の 時点
の比較
る た め,2羽
下CTと
略 す)と
比較検 討す 他 にCTを
置 は 横 河CT/T9200を
使 用 し,120
kVp,320mA,3・7ms・3mmス scanを
経 静 脈 的 投 与 に よ るMRIの
の 担 癌 家 兎 に つ い てMRIの
施 行 し た.CT装 静 脈 的投 与 に よる肝 の
内 腫瘍 お よび周 囲肝組
変 化 を 観 察 し,造 影 効 果 を 検 討
間,5日,1週
造 影 効 果 をX線CT(以
影は
与 前,
で 観 察 し た.
の 際 一 部 沈 澱 が 認 め られ た フ ラ ッ シ ュ し た.撮
同 様 の方 法
時 的 な 変 動 と 腫 瘍 の 発 育 を,投
Ferritesuspensionの
経 時的 変化 の観察
設 定 し,計
撮 影 し,肝
振盟後 直 ち に
酔 下 で 行 っ た.
signalintensityの
像 上 の肝 組 織
の 担 癌 家 兎 に 耳 介 静 脈 よ り注 入 し た.投
織 のsignalintensityの
kg)のFerritesuspension10m1を,各
変 化 を,画
癌 家 兎 に お け るsignalintensityの
投 与 直 後 にMRIを
よる観察
i.Ferritesuspension投
間の時 点で施 変 化 を観 察 し
8mg/kgのFerritesuspensionを,1)と で2羽
8,16,24mg/kg(Fe濃
30秒
た,signalintensityの
間,
の 経時的 変動 お よび造影効 果 の検討
行 っ た.
1)MRIに
間,4週
時 的 な 肝 のsignalintensityの
iii.担 TE38msec
よ び5mmス
間,3週
与 直 後,24時
測 し た.
調 像SE;TR2000msec
で,10mmお
間,2週
与 前,投
撮 影 し た.
20pointsでROI(RegionofInterest)を
TI500msec
scanを
間,1週
行 し,経
TE38msec
T2強
撮 影 はFerritesuspension投 48時
使 用 し た.
撮 影条件 は
同様
の 健 常 家 兎 に 投 与 し,MRIを
行 っ た,
ラ イ ス 厚 でtransverse
(31) ―31―
ま ず 単 純CTお m1/kg経
よ び ヨ ー ド造 影 剤(lopamidol)2
静 脈 的 投 与 に よ る 造 影CTを
間 後 に8mg/kgのFerritesuspention投 MRIを
撮 影 し,CT像
さ らに1羽 にCTを
Hematoxylin・Eosin染
施 行,そ の1時
的 観 察 を 行 っ た.
与 前後 で 結
と比 較 検 討 した .
に つ い て は,Farritesuspension投
与後
追 加 撮 影 した.
v.Gd-DTPAと
色 な らび に鉄 染 色 を 行 い 光 顕
1.MRIに
よ る観 察
(1)Ferritesuspensionの
の 造 影 効 果 の比 較
2羽 の 担 癌 家 兎 に つ い て,現
在MRIの
果
投与 量 につい て
8mg/kgのFerritesuspension投
経 静脈 的造
与 例 で は,投
後 よ り 肝 のsignalintensityの
減 少 が 認 め ら れ た.T1
影 剤 と し て 臨 床 使 用 さ れ て い るGd-DTPAO.2m1/kg
強 調 像,T2強
に よ る造 影 検 査 を 行 い,8mg/kgのFerritesuspen-
が,特
にT2強
sion投 与 例 との 造 影 効 果 の 比 較 検 討 を 行 った .
sion投
与 前 後 で 画 像 を 検 討 す る と,投
2)光
学 顕微 鏡 に よる観 察
1)-i,iiiに
て 使 用 した 健 常 家 兎2羽,担
癌 家 兎2羽
の 肝 を 摘 出 し て 肝 組 織 お よ び 肝 内 腫 瘍 に お け るFer・ riteの 分 布 を 観 察 し た.肝 定,ParaHin包
摘 出 後 直 ち にFormalin固
埋 し,3μmの
調 像 と も にsignalintensityは
投 与 前 に 比
切 片 を 作 製,こ
れ に
し10wintensityと
Photo. 2
与後 の肝組織 は
し て 撮 像
さ れ た
(Ph①t①.2). Ferritesuspension投 値 を100と は,T1強
す る と,投
与 前 の 肝 組 織 のROIの 与 後 の 肝 組 織 のROIの
調 像 で56。3,T2強
調 像 で12.2と
d
c
減 少 した
調 像 で 明 瞭 で あ っ た.Ferritesuspen・
b
ａ
与直
MR images of a normal rabbit. (a) T1 weighted image shows normal upper abdominal area. (b) T2 weighted image at the same anatomic level as in (a). (c) T1 weighted image at the same anatomic level as in (a) after intravenous injection of 8mg/kg Ferrite suspension. Signal intensity of liver is slightly decreased. (d) T2 weighted image at the same anatomic level as in (a) after intravenous injection of 8mg/kg Ferrite suspension. Signal intensity of liver is more remarkably decreased than in (c).
平均 平 均値 な り,特
•\ 32•\
(32)
にT2強
調 像 で 明 ら か な 低 下 を 示 し た(Table1).
16mg/kg投
与 例 で は8mg/kg投
signalintensityの
2 Signal intensity of liver (T 2 weighted image) after intravenous injection of Ferrite
よ り 低 下 し た(Table2).
は さ ら に 著 し く,T2強
調 像 のROIの
与 例,16mg/kg投
値 を 示 し た.し
Table
調
与 例 で は 肝 のsignalintensityの
8mg/kg投
1 Signal intensity of liver after intravenous injection of 8mg/kg Ferrite suspension in normal rabbits
の
減 少 が 一 層 明 ら か で あ り,T2強
像 のROIは10.7と 24mg/kg投
与 例 に 比 し,肝
Table
減 少
平 均 値 は3.8と
与 例 に 比 し著 明 に 低 い
か し,Ferrite自
体 の持つ磁性 の影響 が
強 く,今 回 の 実 験 法 で は 画 像 上 に 強 いartifactsを
生 じ
た(Table2). (2)8mg/kgのFerritesuspension経 に よ る 肝 のsignalintensityの (1)よ
静 脈 的 投 与 経 時 的 な変 化 の 観 察
り,Ferritesuspensionの
分 なsignalintensityの
投 与 量 を,読
影 に十
変 化 を 得 る こ と が で き,ま
た,
よ り少 量 で 各 臓 器 へ の 影 響 が 少 な い と 考 え ら れ る8 mg/kgと
し,以
後 の 実 験 を 行 っ た,
Ferritesuspension投 sityは
減 少 が 見 ら れ る よ う に な り,1時
は 最 も 大 き く な っ た.そ signalintensityに が,48時
の 後24時
間で この変化
間 ま で は 減 少 した
明 ら か な 変 化 は 認 め られ な か った
間 後 に は 減 少 し たsignalintensityは
向 を 示 し た.1週 intensityは
intensityの
間 後 で は48時
増 加 し て お り,2週
signalintensityの
sion投
suspension
与 直 後 よ り肝 のsignalinten-
間 後,3週
増 加 が 続 い た.4週
間後 で も
間 後 で もsignal
増 加 傾 向 は 認 め ら れ た が,Ferritesuspen・
与 前 に 比 し,わ
Signalintensityの
ず か にlowintensityを
減 少 はT1強
に 認 め ら れ た が,T2強 (P】10to.3).
増 加傾
間 後 に 比 しsignal
調 像,T2強
示 し た. 調像 とも
調 像 で よ り 著 明 で あ った
in normal rabbits
(33) •\33•\
cegdf Photo. 3
Gradual changes in signal intensity of liver (T2 weighted image) after intravenous injection of 8mg/kg Ferrite suspension in normal rabbit. (a) Normal upper abdominal area. (b) The image at the same anatomic level as in (a) 1 hour after injection of Ferrite. The decrease of signal intensity in liver is the lowest. (c) The image at the same anatomic level as in (a) 48 hours after injection of Ferrite. Signal intensity of liver begins to increase. (d) The image at the same anatomic level as in (a) 1 week after injection of Ferrite. Signal intensity of liver increases more than in (c). (e) The image at the same anatomic level as in (a) 2 weeks after injection of Ferrite. Signal intensity of liver increases more than in (d). (f) The image at the same anatomic level as in (a) 3 weeks after injection of Ferrite. Signal intensity of liver increases more than in (e). (g) The image at the same anatomic level as in (a) 4 weeks after injection of Ferrite. Signal intensity of liver increases more than in (f) but a slight loss of signal intensity is observed.
•\ 34•\
(34)
ab Photo. 4
T2 weighted image of the intrahepatic
tumor of a rabbit. (a) The intrahe
patic small mass that is almost as intense as the surrounding normal liver tissue. (b) The image at the same anatomic level as in (a) after injection of 8mg/kg Ferrite suspension. The intrahepatic tumor is clearly detected.
(35) •\35•\
egihf Photo. 5
T 2 weighted image of gradual growth and metastases of the intrahepatic tumor in a rabbit with injection of 8mg/kg Ferrite suspension. (a) Upper abdominal area. No tumor is seen in the liver. (b) The image at the same anatomic level as in (a) immediately after injection of Ferrite. Small intrahepatic tumor is detected. (c) The image at the same anatomic level as in (a) 48 hours after injection of Ferrite. The intrahepatic tumor does'nt increase in size. (d) The image at the same anatomic level as in (a) 5 days after injection of Ferrite. The intrahepatic tumor slightly increased in size. (e) The image at the same anatomic level as in (a) 1 week after injection of Ferrite. Remarkable growth of the intraheptic tumor is observed. (f) The image at the same anatomic level as in (a) 2 weeks after injection of Ferrite. The intrahepatic tumor increased in size more than in (c). (g) The image at the same anatomic level as in (a) 3 weeks after injection of Ferrite. Growth of the intraheptic tumor is more remarkable than in (d) and metastases in liver are detected. (h) The image of upper slice of (g). Intrahepatic metastases are observed. (i) The image of lower slice of (g). Intrahepatic metastases are observed.
―36―
(36)
こ れ を(1)と 同 様,T2強
調 像 のROIの
化 で 示 す と,48時
間 後;37.6,1週
間 後;56.2,3週
間 後;62.4,4週
上 のsignalintensityの
平 均値 の変
間 後;46.6,2週 間 後;69.9と
画像
変 化 に 相 関 す る結 果 が得 ら れ
た(Fig.1)。 (3)担 癌 家 兎 に お け るsignalintensityの
変化 とそ
の 経 時 的 変 動 お よび 造 影 効 果 の 検 討 担 癌 家 兎2羽
に,8mg/kgのFerritesuspensionを
投 与 す る と,腫 瘍 周 囲 の 肝 組 織 のT1強 像 と もsignalintensityは
調 像,T2強
調
減 少 し た が,腫 蕩 のsignal
intensityに は 変 化 を 認 め な か っ た,Ferritesuspen-
Fig. 1
sion投 与 前 後 に 撮 影 した 画 像 の うち,腫 瘍 の 描 出 が 明 瞭 で あ っ た 各 々2ス
ラ イ ス に お い て 腫 瘍 のROIを
定 した が,平 均 値 を と る と投 与 前783.3±54。7,投 773.9±1093で,や
測 与後
は り 著 変 は 見 ら れ な か った 2.光
(Photo.4). 経 時 的 に 観 察 す る と,腫 瘍 はFerrite投
与 後 約30分
よ り周 囲 肝 組 織 に 比 しhighintensityなmassと 描 出 さ れ て お り,48時 画 像 上,腫
Changes in signal intensity of liver (T2 weighted image) after intravenous injection of 8mg/kg Ferrite suspension in normal rabbits.
間 後,3日
後,5日
して
後 の 時 点 で,
瘍 の 大 ぎ さ,形 態 に 明 ら か な 変 化 は 見 られ
学 顕 微 鏡 に よ る観 察
(1)健 常 家 兎 の 肝 組 織 像 Ferritesuspension投
与 後 の 肝 を 光 顕 に よ り観 察 す
る と,肝 細 胞 索 に お い てsinusoidalspaceの 血 球 のstasisが
認 め られ,ま たKupffer細
拡 張 と赤 胞 へ のFer
riteの 取 り込 み が 見 られ た(Photo.7).
な か っ た. 1週 間 後 で は 腫 瘍 の 増 大 が見 られ る よ うに な り,2 週 間 後 で は 腫 瘍 は 著 明 に 増 大 し,3週
間後 では腫瘍 の
(2)担 癌 家 兎 の 肝 組 織 像 腫 瘍 内 に はFerriteの
取 り込 み は 認 め ら れ な か った
増 大 の ほ か に,肝 内 転 移 が 認 め られ た(Photo.5).こ
が,周 囲 肝 組 織 で のFerriteの
れ ら の所 見 は,特
あ った(Photo.8).
にT2強
調 像 で 明 瞭 で あ った 。 いず
れ の 家 兎 も病 勢 増 悪 に よ り死 亡 した た め 実 験 は3週 間 考 後 まで で 終 了 した. (4)CTと
察
Ferriteの 医 学 的 応 用 に あ た り,こ れ まで 様 々 な研 究
の比 較検討
2羽 の担 癌 家 兎 は 単 純CT,造 描 出 され な か っ たムMRIで
取 り込 み は(1)と 同様 で
影CTと
は,1羽
もに 腫 瘍 が
に つ い て は,単 純
が 行 わ れ て い る.臨 床 的 に は,治
療 分 野 で,脳
動脈瘤
の 塞 栓 物 質8》 や 悪性 腫瘍 の選 択 的血 管 塞栓療 法 の塞栓
i撮影 時 に 全 く認 め られ な か った 腫 瘍 が,Ferritesus-
物 質9・10)と して 用 い られ て お り,塞 栓 した 組 織 へ の 温 熱
pension投
療 法 も報 告 され て い る11).
与 後 にsignalintensityの
低 下 した 周 囲肝
組 織 に 比 しhighintensityなmassと (Photo.5),他
して描 出 され
の1羽 で は,単 純 撮 影 で 周 囲 肝 組 織 と
当 教 室 で は1984年 crocapsuleに
にFerriteを
芯 物 質 と し てmi・
よ る被 覆 化 抗 癌 剤 を試 作 し,動 脈 内 注 入
ほ ぼisointensityなmassと
し て わ ず か に 認 め られ た
法 に よ る 組 織 へ の 局 在 療 法 を 考 案 し た12).さ ら に そ の
腫 瘍 が,Ferritesuspensi◎n投
与 後,明 ら か な 造 影 効 果
原 理 を 応 用 して,1988年,動
を も っ て 描 出 され た. ま た,1羽 CTを
に つ い てFerritesuspension投
撮 影 し た と こ ろ,描
与後 に
出 され な か っ た 腫 瘍 が 周 囲
肝 組 織 に比 し10wdensityなmassと
し て 認 め られ た
(Photo.6). (5)Gd・DTPAと
物 実 験 で,Ferriteを
質 と したAdriamycinmicrocapsuleの
芯物
悪 性腫 瘍 の塞
栓 物 質 と し て の 使 用 を 検 討 し,そ の 有 用 性 を 確 認 し た13}.ま た,1989年,マ
ウ ス に 各 種 濃 度 のFerriteを
投
与 し,静 注 後 の 体 内 分 布 を 観 察 す る と と も に 血 液,生 化 学 的 検 討 を 加 え,臨 床 的 応 用 に あ た って の 安 全 性 の
の 造 影 効 果 の比 較
2羽 の 担 癌 家 兎 と も に,Gd-DTPA投
検 討 を 行 っ た ・4)。 そ の結 果,経 静脈 的 投 与 に 際 し,安 全 与 に よ る腫 瘍
の 明 瞭 な 描 出 を 認 め る こ とは で き な か っ た.
量 は80mg/kgま
で で あ り,10mg/kgのFerriteは,
各 臓 器 へ の 障 害 の 程 度 が一 過 性 で あ り,影 響 は きわ め
(37) ―37―
Photo.
7
Light
micrograph
rabbit
3 weeks
of
Ferrirte
Photo.
8
are
Kupffer
cells
Light
micrograph
weeks
recognized the
particles liver
Detection of the intrahepatic tumor of a rabbit with CT. (a) Plain CT shows the image at the same anatomic level as Photo. 4-(a). No tumor is seen in the liver. (b) Enhanced CT with Iopamidol shows the image at the same anatomic level as in (a). No tumor is seen in the liver. (c) CT after injection of 8mg/kg Ferrite suspension shows the image at the same anatomic level as in (a). The intrahepatic tumor is seen as a low density mass.
(•~250,
are
dilatation of red
blood
of liver
Ferrite the
in blue
observed H. E. stain).
rabbit
injection particles
intrahepatic liver
the
stain).
in a VX2
intravenous
in
cord.
recognized Prossian
surrounding
(•~140,
normal injection
stasis
are
suspension.
In
a
at hepato-cellular
after
nt
in
Slight
and
observed particles
Ferrirte
abc Photo. 6
space
Ferrite
3
liver
intravenous
suspension.
of sinusoidal cells
of after
tissue,
as in normal
of are'
tumor. Ferrite rabbit
―38―
(38)
て 少 な い こ とが 判 明 し た. MRI造
ま た,肝
影 剤 と して のFerriteの
研 究 に はironsolu-
病 変 の 診 断5)の み な らず 脾 転 移 の 早 期 検 出
を 検 討 し て い る 報 告6)も あ る.こ れ に よ る と,CT,超
tionを 用 い て 経 口的 に 消 化 管 の 造 影 を試 み た 報 告 ユ5)も
音 波 検 査 に比 し転 移 性 腫i瘍が よ り微 小 な 段 階 で 描 出 さ
あ る が,現
れ て い る.
在 で は 以 下 の2つ
の 特 性 に 注 目 して 経 静 脈
的 造 影 剤 と して の検 討 が 行 わ れ て い る. ま ず そ の 磁 性 で あ る が,Ferriteは め,微
投 与 方 法 の 異 な る造 影 効 果 の 研 究 と して は,他
強磁 性 を持 つ た
少 量 で あ って も 局 所 磁 場 に 変 動 を与 え,結 果 と
し て 共 鳴 周 波 数 の 変 動 を 起 こ し ゆ,画 像 上 に は 主 に T2緩
和 時 間 の 短 縮 に よ るsignalintensityの
減少 と
して 現 れ る よ うに な る1η. Ferriteの 経 静 脈 的 投 与 に よ り,肝 お よ び 脾 のT2 緩 和 時 間 の 著 明 な 短 縮 とT1緩
和 時 間 の軽 度 の 短 縮
Ferriteを
ソパ 管 造 影 が 試 み られ て い る7》. 次 にFerriteの
安 全 性 で あ る が,動
物 実験 で 経静脈
的 に 投 与 され たFerriteは,肝,脾,骨
髄 の細 網内皮 系
組 織 に取 り込 まれ て 処 理 さ れ る が,呼
吸 器,循
今 回 の 実 験 で は,ま ず,笹 森 の報 告14)に示 され て い る Ferriteの
よ る局 所 磁 場 の 変 動 の 効 果 が,静
の 報 告2)で 用 い られ て い るFerriteのFe濃
T1緩
和 時 間 に は 影 響 せ ずT2緩
し,静 磁 場 が 弱 い 時 に はT2緩
和時 間の短 縮 を起 こ 和 時 間 だ け で な くT1
緩 和 時 間 も 短 縮 す る18)とい う性 質 に よ る,つ
ま り緩 和
時 間 の短 縮 は静磁 場 強 度 に依 存す る とい うこ とで あ る珊.
最 大 投 与 可 能 量80mg/kgお
した 投 与 量100μmol/kgを
度 に換 算
sityの 変 化 を 観 察 す る に 適 した 投 与 量 を 決 め る 実 験 を 行 った 。 各 々8,16,24mg/kg(Fe濃
度 と して50,100,150
8,16mg/kgで
投 与 し た と こ ろ,
は いず れ も良 好 なsignalintensityの
riteを 経 静 脈 的 に投 与 す る と特 異 的 に細 胞 内 皮 系 組 織
変 化 が 得 ら れ た.16mg/kg投
に 取 り込 ま れ るた め2),Ferriteが
signalintensityの
取 り込 ま れ た組 織 と
よ びSainiら
参 考 値 と し,signalinten・
μmo1/kg)のFerriesuspensionを
も う1つ の 特 性 は 生 体 内 分 布 の 特 殊 性 で あ る.Fer-
環器 へ
の 障 害 は 認 め な か った と報 告 され て い る2・14)。
を 来 た す こ とが 報 告 さ れ て い る3》.これ は,強 磁 性 体 に 磁場 が強 い時 に は
に,
リ ソ パ 管 内 に 注 入 す る こ と に よ るMRIリ
与 で は8mg/kgよ
り
減 少 は 強 か っ た.し か し,24mg/kg
取 り込 まれ な か っ た 組 織 で は 磁 場 の 状 態 が 異 な り,し
で は 画 像 上 に 強 いartifactsを
た が って 両 者 の 間 に 共 鳴 周 波 数 の 差 が 生 じ,画 像 上 に
時 間 の 短 縮 は 測 定 周 波 数 だ け で は な く濃 度 に も 依 存 す
SignalintenSityの
る こ とに な る19).以上 よ り,各 臓 器 へ の 影 響 を 減 少 させ
変 化 と して 描 出 され る こ と に な る.
さ らに 造 影 剤 と し て のFerriteが あ る が,現
在T1緩
検 討 され る理 由 で
和 時 間 を短 縮 させ るMRI造
と して 用 い ら れ て い るGd・DTPAが
影剤
肝 腫 瘍 の検 出 に
は 必 ず し も有 用 で は な い と い う こ とが あ げ られ る.特 に 転 移 性 肝 腫 瘍 は,Gd-DTPAの
経静脈 的投 与 に よっ
る た め,今
生 じた.し た が っ て 緩 和
回 の 実 験 に お い て は 健 常 家 兎,担
い ず れ に も8mg/kgのFerritesuspensionを
癌 家兎の 投与す
る こ と と した 。 経 時 的 に 観 察 す る と,Ferritesuspension投 よ り肝 のsignalintensityはT1強
与直後
調 像 で 軽 度,T2強
て も 描 出 困 難 な こ と が 多 く,そ の た めGd・DTPAを
調 像 で 明 らか な減 少 が 認 め られ る よ うに な り,1時
1iposomeな
で こ の 変 化 は 著 明 と な った.24時
どの 生 体 高 分 子 と 結 合 さ せ て 高 分 子 造 影
剤 と して 使 用 す る こ とが 検 討 さ れ て い る20⑳.こ
れ は
signalintensityと
MRI造
腫瘍
で はsignalintensityは
影 剤 と し て のGd-DTPAの
の検 出 に 際 し腫 瘍 のvascularityと え られ る.す なわ ち,Gd-DTPAは の 両 者 に お け るsignalintensityに を 及 ぼ す た め,も
検 出 能 が,肝
相 関 す る た め と考 肝 腫 瘍 と正 常 肝 組 織 同程 度 の増 強効 果
1回 投 与 で4週
腫瘍の
る4)ので,hypovascularな
肝 腫 瘍 やMRI上isointen・
し,4週
間後 で も
減 少 が 残 って い る こ とが
確 認 され た 。 こ れ ら の こ と か らFerritesuspensionの
と考 え られ た.
関 わ らず こ れ を 描 出 す る こ と が で き
間後
増 加 傾 向 を 見 せ,以 後 時 間 の経
わ ず か にsignalintensityの
れ ば,腫 瘍 を異 常 取 り込 み 像 と して 描 出 し得 な い 場 合 も生 じ て く るわ け で あ る。 一 方Ferriteは,肝
間後 では投 与直後 の
著 変 は 見 られ な か った が,48時
過 と と も に 徐 々 に 増 加 を 示 した.但
し両 者 の血 管 構 築 に 明 瞭 な 差 が 無 け
vascularityに
間
間 まで の 経 時 的 観 察 を行 う こ とが 可 能
担 癌家 兎 に つ いて 同様 に経 時 的 観 察 を 行 った とこ ろ,Ferritesuspension投
与前 に は見 られ なか った小
さな 腫 瘍 が 投 与 直 後 に 描 出 され,そ
の後 次第 に増 大す
sityを 示 す 肝 腫 瘍 な どを 描 出 させ る こ とが 可 能 と考 え
る様 子 を と ら え る こ とが 可 能 で あ った.ま
られ る.
後 で は 肝 内 転 移 の 検 出 が 可 能 で あ っ た.し
た,3週
間
た が って
(39) ―39―
Ferriteは
肝 腫 瘍 の 早 期 発 見, 発 育 程 度 の観 察, 肝 内 転
移 の検 出 に 有 用 で あ る と考 え ら れ た 。 こ れ は, Ferrite の 沈 着 した 周 囲 正 常 肝 組 織 がlowintensityと
な った
kg(150μmol/kg)で
は か え っ てartifactsが
強 く, 詳
細 な 画 像 の観 察 が 困 難 で あ っ た. 2)肝
のsignalintensityの
減 少 はFerritesuspen・
結 果, Ferriteの 取 り込 まれ な か っ た 腫 瘍 が 相 対 的 に 陰
sion投 与 直 後 よ り認 め られ,
性 の 造 影 効 果 を も っ て 描 出 さ れ た こ と に よ る と考 え ら
態 とな っ た.48時
れ た.次
向 に転 じ, 以 後 時 間 の経 過 と と も に増 加 を 示 し た.し
にCTと
の 比 較 を 行 っ た が, 検 査 開 始 時 に 担
癌 家 兎 の 肝 腫 瘍 は 単 純CT,
ヨ ー ド造 影CTの
に お い て も 描 出 され な か った.し に つ い てMRIを
いず れ
か し, 同 じ担 癌 家 兎
検 討 す る と, 検 査 開 始 時 の 腫 瘍 の 大
き さ に よ り, Ferritesuspension投
与 前 に も腫 瘍 が わ
ず か に 認 め られ て い た が, Ferritesuspension投
与 に
1時 間 で 最 も減 少 した 状
間 後 か らsignalintensityは
か し, 4週 間 後 で もsignalintensityの
減少 はわず か に
認 め られ た. 3)Ferritesuspension投
与 に よる担癌 家 兎 の 肝 腫
瘍 の 描 出 はGd-DTPAに り, 単 純CTお
よ る 造 影MRIよ
よ び造 影CTに
よ り明 確 に 描 出 され る よ う に な っ た 例 と, 単 純 撮 影 時
が 可 能 で あ った.腫 瘍 の 描 出 は 特 にT2強 で あ った.ま
出 さ れ な か っ た 理 由 は, CTで 能 がGd・DTPAと
描
の ヨ ー ド造 影 剤 の 造 影
同 様 に 肝 腫 瘍 と 正 常 肝 組 織 のvas・
cularityの 差 に 相 関 し て い る こ とが 大 き な 要 因 で あ る と考 え られ た 。 与 後 のCTで
は, hemosider・
osisと 同 様 の 機 序22)で, 腫 瘍 はlowdensitymassと れ はFerriteが
が 投 与 前 に 比 しhighdensityと
し
沈着 した周 囲肝 組織 な った た め 腫 瘍 が 相
また, Gd-DTPAの
造 影能 につ いて は先 に記述 した
が, 実 験 で 使 用 した 担 癌 家 兎2羽
1回 のFerritesuspension投
こ とが で きた.さ
と も に造 影 効 果 は 見
与によ
ら に腫 蕩 の肝 内 転 移 の 検 出 に 有 用 と
思 わ れ た. 4)組
織 所 見 とMRIの
検 討 に よ り, 経 静 脈 的 に投 与
肝 の 細 網 内 皮 系 組 織 に 取 り込 ま れ る
が 腫 瘍 に は取 り込 まれ な か っ た.こ
の た め に腫 瘍 の相
対 的 な 陰 性 造 影 効 果 が得 られ た もの と考 え られ た. 5)今
回 の 実 験 で は 経 静 脈 的 なFerritesuspension
投 与 に お け る急 性 毒 性 は 認 め られ な か った. した が って, Ferriteを 経 静 脈 的MRI造
対 的 に 描 出 され た も の と 思 わ れ た.
調 像で著 明
り, 担 癌 家 兎 に つ い て腫 瘍 の発 育 を 経 時 的 に 観 察 す る
され たFerriteは
FerriteSuspension投
て 描 出 され た.こ
た,
り明 瞭 で あ
比 し小 さ い 腫 瘍 の 描 出
に 全 く認 め られ な か った 腫 瘍 がFerritesuspension投 与 後 に 描 出 され る よ うに な った 例 が あ った.CTで
増 加傾
影 剤 と して
使 用 す る こ と に よ り, 肝 内 腫 瘍 の 検 出 が可 能 で あ る と 考 え られ た.
られ ず, 腫 瘍 の 描 出 を 明 らか に 確 認 す る こ とが で きな か っ た. 光 顕 に よ り観 察 す る と, 正 常 肝 組 織 にFerriteが
取
り込 ま れ て い る の に 対 し, 肝 腫 瘍 内 に はFerriteの
取
り込 み が 見 ら れ ず, 腫 瘍 と周 囲 肝 組 織 で はFerriteの 分 布 が 異 な っ て い る こ とが 確 認 で きた. 最 後 に 毒 性 の 問 題 で あ る が, 少 な く と も 今 回 の 実 験 に お い て 経 静 脈 的Ferritesuspension投
与 に よ る急 性
稿を終 えるにあた りまして, 御協 力下さいました本学中央 電子 顕微鏡施設相原 薫教授, MohammadGhazizadeh博 士, なら びに研究員各位 に感謝致 します。また, Ferriteを供与いただきま したTDK株 式会社中央研究所研究員各位に感謝致 します.さ ら に, 御指導賜 りました放射線医学教室加藤富三教授 と, 御助 言, 御協力いただ きま した伊藤 正助教授, 野本 宏博士, 岡田 進 博士始め, 教室員各位お よび唐沢信安博士 に心か ら御礼申 し上 げ ます.ま た, 御校 閲賜 りました恵畑欣一教授 に深謝致 します. なお, 本論文の要旨は第48回 日本医学放射線学会総 会(1989年 4月)に おいて発表致 しました。
毒 性 は 認 め ら れ な か っ た. 結
文 論
1) 平 賀 貞 太 郎: 平 賀 貞 太郎),
永 久 磁 石 方 式 のMRI装
置 を用 いて健 常 家兎 お よび
肝 に 腫 瘍 を 移 植 した 家 兎 にFerritesuspensionの 脈 的 投 与 を 行 い, 肝 のsignalintensityの
経静
変化 を経 時的
に 観 察 し, 以 下 の結 果 を 得 た. 1)Ferritesuspension投
与 後, T1強
調 像 と もに 肝 のsignalintensityは は 特 にT2強
調 像 ・T2強
減 少 し た.こ の 変 化
調 像 で 明 瞭 で あ っ た.ま た ・Ferrite投 与
量 は8mg/kg(50μmol/kg)で
十 分 で あ り・24mg/
献
フ ェ ライ トの概 要."フ p. 1∼9,
ェ ライ ド(北
澤 宏 一,
丸 善, 1986.
2) Saini, S., Stark, D.D., Hahn, P. F., Wittenberg, J., Brady, T. J. and Ferrucci, J .T. Jr. : Ferrite particles; A superparamagnetic MR contrast agent for the reticuloendothelial system. Radiology, 162, 211-216, 1987. 3) Mendoca-Dias, M. H. and Lauterbur, P. C.: Ferromagnetic particles as contrast agents for Magnetic resonance imaging of the liver and spleen. Magn. Reson. Med., 3, 328-330, 1986. 4) Saini, S., Stark, D.D., Hahn, P. F., Bousquet, J. C., Introcasso, J., Wittenberg, J., Brady, T. J. and Ferrucci, J.T. Jr.:
•\ 40•\
5)
6)
7)
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(40)
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(受 付: 1991年11月12日)
