JP2013144107A - 過分極物質を溶解および輸送するための流体通路システム - Google Patents

Abstract

【課題】内部に薬品を収容するバイアルを備える流体通路システムを提供すること。
【解決手段】溶解流体通路も、流体通路システムに含まれ、この溶解流体通路は、バイアルに流体連通している出力端部、および溶解媒体を収容する圧力容器に取り付けられた入力端部を有する。バイアルに密封取り付けされた第１の端部であって、そこから溶解した薬品および溶解媒体の混合物を輸送する第１の端部と、混合物を受け取るように受取容器に接続された第２の端部とを有する送達流体通路も、このシステムに備えられる。溶解流体通路バルブは、溶解媒体の流れを制御するために圧力容器と溶解流体通路との間に配置され、送達流体通路から受取容器へ混合物の流れを制御するための送達流体通路路バルブも、流体通路システムに備えられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般に、磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）および分析用高分解能ＮＭＲ分光法に用いるための流体通路システム中の薬品を溶解および輸送するための方法および装置に関する。ＭＲＩは、非侵襲であり、検査中の患者を他の医用画像技法に関連したＸ線にさらすことを伴わないので、医師にとって特に魅力的なものになっている診断法である。分析用高分解能ＮＭＲ分光法は、分子構造を決定するのに日常的に使用されている。

しかし、ＭＲＩおよびＮＭＲ分光法は、典型的に使用される造影剤の核スピンの分極が通常非常に小さいため感度を欠き得る。したがって、いくつかの技法が、固相にある間、核スピンの分極を改善するために存在する。これらの技法は、過分極技法として知られ、感度の増加がもたらされる。過分極技法では、イメージング剤の試料、例えば¹³Ｃ₁−ピルビン酸塩または別の類似する分極イメージング剤が、撮像されている被験者に導入または注入される。本明細書で用いられる場合、用語「分極させる」は、ＭＲＩにおいてさらに用いるために材料の物理的特性を変更することを指す。さらに、本明細書で用いられる場合、用語「過分極した」は、室温および１テスラで見られるものを越えるレベルで分極されることを指し、このことは、米国特許第６，４６６，８１４号にさらに説明されている。

多くの場合、イメージング剤は、その最終使用から遠く離れた装置においてこの過分極を受ける。過分極物質は、寿命が非常に短く、したがって、過分極物質を、過分極物質の発生源から最終使用が意図される（すなわち、患者に注入される）過分極物質の場所まで素早く移送し、使用可能な状態に変換しなければならない。これを達成するために、極低温で凍結した過分極物質が、患者に注入するために溶解媒体に溶解される。したがって、動的核分極（ＤＮＰ）システムの一部として、ポーラライザ内の分極試料を溶解するための手段を含まなければならない。

分極した酸（例えば、ピルビン酸）の試料については、溶解媒体を使用して試料を溶解し、ｉｎ ｖｉｖｏ注入に適した分極ナトリウム塩（例えば、ピルビン酸ナトリウム）の溶液を得ることが必要である。溶解媒体は、やはり水の形態であり得るが、試料を溶解し、生理学的に許容できる注入物のｐＨに調整／到達するために、典型的には、溶解媒体は、塩基（例えば、水酸化ナトリウム）および緩衝剤（例えば、トリスヒドロキシメチルアミノメタン（ＴＲＩＳ））を含む水溶液で構成される。

現在の方法論では、水酸化ナトリウム、トリス緩衝剤、およびＥＤＴＡを含有する規定量の溶解媒体は、チタン製シリンダ内でヘリウムガスを用いて規定の圧力まで加圧され、規定の温度まで加熱される。溶解過程が開始されると、加圧および加熱した溶媒が、シリンダから放出され、連続したヘリウムガス流によって案内されて分極試料に接触する。この方法は、溶解した試料が、受取収納器に排出されるときにガスを混合され、したがって注入に対して無菌ではないという欠点に悩まされる。これによって、電子常磁性剤（ＥＰＡ：ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｐａｒａｍａｇｎｅｔｉｃ ａｇｅｎｔ）を溶解した分極試料から除去し、注入物を無菌フィルタリングすることが複雑になる。

追加の問題は、凍結した試料を溶解するために流体通路システムを用いる既存の方法論に生じ得る。すなわち、現在の流体通路システムに関する１つの可能性がある故障モードは、試料が溶解媒体によって完全に溶解されていることを確実にすることを伴う。溶解媒体の熱エネルギー、量、および流れが、試料を完全に溶解するのに不十分である場合、試料を溶解する前に、システムは凍結する可能性があり、したがって、氷栓が、流体通路システムに出入りする流れを完全に塞ぐことになる。第２の故障モードは、凍結した試料に伝達した熱エネルギーが、試料全体を溶解するのに十分でなく、規定量の溶解媒体が、流体通路システムに入った後に、試料の一部が、凍結／固体状態で残されることになることである。このように試料を完全に溶解することができないことは、試料が酸である場合に、注入物のｐＨレベルおよび酸濃度に影響を及ぼす。例えば、ピルビン酸塩は、（ピルビン酸塩に触媒作用を及ぼして反応させることができる）高いｐＨと低いｐＨの両方に敏感である非常に反応しやすい化合物であり、したがって、試料を完全に溶解して注入物が所望のｐＨレベルにあることを確実にすることが重要である。

現在の方法論および薬剤試料を溶解するのに使用される装置の別の制約は、無菌の製品を維持することに関連したコストおよび複雑化である。薬品の場合、無菌状態を保証することは、極めて重要なことであり、製品の汚染のリスクはあり得ない。現在の方法および装置は、試料が、取り扱われ、環境にさらされることが必要である。したがって、試料に接触するいずれの装置も、無菌化されなければならず、無菌状態は、試料を溶解および輸送している間、保証されなければならない。

米国特許出願公開第２００９／０２６３３２５号公報

したがって、上記のような理由で、凍結した過分極物質を迅速かつ完全に溶解し得る流体通路システムが必要とされる。注入可能な溶液の適切なｐＨレベル、酸濃度、および液体状態の分極を確実にするために、溶解した材料が、その初期位置から最終位置へ十分に移されることも望ましい。流体通路システムは、費用対効果の高い、効率的なやり方で、材料を溶解および輸送する間、無菌状態を維持すべきでもある。

本発明は、流体通路システム中の薬品を溶解および輸送するための装置および方法を提供することによって前述の欠点を克服する。流体通路システムは、凍結した過分極物質の迅速かつ完全な溶解を可能にし、結果として得られる過分極溶液を、ポーラライザシステム内のその初期位置から使用（例えば、患者への注入）のためにポーラライザシステムの外側の最終位置へ輸送する。

本発明の一態様によれば、流体通路システムが説明される。この流体通路システムは、薬剤を収容するためのバイアルと、バイアルに流体連通している出力端部、および溶解媒体を収容するための圧力容器に取り付けられた入力端部を有する溶解流体通路と、バイアルに密封取り付けされた第１の端部を有し、溶解した薬品および溶解媒体の混合物を輸送するための送達流体通路とを備える。溶解流体通路および送達流体通路は、チューブ状構造であり、溶解流体通路は、送達流体通路の内部にまたは送達流体通路に平行に配置される。流体通路システムは、混合物を受け取るように送達流体通路の第２の端部に接続された受取容器と、溶解流体通路バルブと、流れを制御するための送達流体通路路バルブと、受取容器に入る前に電子常磁性剤（ＥＰＡ）および処理剤の少なくとも１つを過分極溶液から取り除く、送達流体通路内に一体化されたフィルタカートリッジと、バイアルを収容する極低温に冷却されたチャンバを、周囲環境からシールし、バイアルの内容物に触れさせないように、圧力容器とバイアルとの間に配置されたスライドシールユニットとをやはり備える。スライドシールは、溶解流体通路および送達流体通路を二分するユニットであり、流体通路の長さ移動することができる。

本発明の別の態様によれば、磁気共鳴（ＭＲ）イメージングに使用される材料を分極させるためのポーラライザシステムは、過分極化される材料を極低温まで冷却するための極低温冷却システムと、磁場を生成し、材料を過分極化させるように、極低温冷却システムの周りに配置された超伝導磁石とを備える。ポーラライザシステムは、過分極物質を溶解および送達する流体送達システムも備える。流体通路システムは、上述されている。

本発明のさらに別の態様によれば、流体通路システムを製造する方法は、過分極化される固体材料を収容するバイアルに対して、チューブ状構造を含む送達流体通路の第１の端部を密封シールするステップと、チューブ状構造も含み、バイアルの内部体積に流体連通している出力端部を有する溶解流体通路を、送達流体通路内に配置するステップと、内部に溶解媒体を有するシリンジを溶解流体通路の入力端部に接続するステップと、過分極溶液を受けるように、受取容器を送達流体通路の第２の端部に接続するステップとを含む。過分極溶液は、溶解媒体および溶解した過分極物質から構成される。

本発明の様々な他の特徴および利点は、以下の詳細な説明および図面から明らかされる。

図面は、本発明を実施するために現在考えられる一実施形態を示す。

本発明の一実施形態による流体通路システムの概略構成図である。 本発明の一実施形態によるバイアルの断面図である。 本発明の別の実施形態による流体通路システムの一部の概略図である。 本発明の一実施形態によるフラスコおよびスパイクの断面図である。 図４の５−５に沿った断面図である。 本発明の一実施形態による流体通路システムの概略構成図である。

図１を参照すると、薬品を溶解および輸送するための流体通路システム１０（すなわち、流体送達システム）が示されている。一実施形態では、この薬品は、磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）およびＮＭＲ分光法においてイメージング剤として用いられる固体過分極物質の試料１２である。例えば、試料１２は、¹³Ｃ₁−ピルビン酸およびＥＰＡから構成され得るが、他のイメージング剤も可能である。注入可能な溶液を調製し、これを患者に送達するために臨床環境中で使用する場合、流体通路システム１０は、医療グレード材料で作製され得る。そのような材料は既知であり、一般に、浸出性および安定性の観点で有効な品質のプラスチックである。流体通路システム１０の材料は、製品および環境（極低温および過熱温度、ならびに高圧）に適合するようにその熱特性、機械的特性、および化学的特性に基づいてさらに選択される。流体通路システム１０は、試料および結果として得られる溶液に無菌バリアをもたらすように設計され、その中の全ての組立体および部品は、使用者が意図せずバリアを壊すのを防ぐように設計される。流体通路システム１０は、使い捨て可能部品（すなわち、１回のみ使用）として作製されてもよいが、完全または部分的に再利用することもできるとさらに考えられる。１回のみ使用の流体通路システムは、無菌状態および患者の安全性について最大限の備えを確かなものとする。

流体通路システム１０は、試料１２を過分極化する装置１４と一体化される。ポーラライザ装置１４は、この装置の内部構成部品を囲む真空チャンバ１６によって部分的に形成される。¹³Ｃ₁−ピルビン酸の試料およびＥＰＡを極低温に冷却するためのシステム１８と、試料１２を過分極化させるように共に働く超伝導磁石２０とが、真空チャンバ１６内に配置される。図１の実施形態では、極低温冷却システム１８は、極低温に冷却したチャンバを形成するために、収納器２４に格納された液体ヘリウム槽２２を備える。試料１２は、液体ヘリウム槽２２、および超伝導磁石２０によって発生される磁場に浸されて、試料１２を過分極するための状態をもたらす。適切な周波数のマイクロ波照射が、マイクロ波放射源（図示せず）によって行われて、動的核分極（ＤＮＰ）により固体試料１２を分極させる。

流体通路システム１０の一部は、ポーラライザ装置１４の収納器２４の中に下って延びる。この配置により、試料１２およびバイアル２８が、ポーラライザ装置１４の高磁場および極低温にさらされることを可能にする。収納器２４を含む真空チャンバ１６内の真空を保持するために、スライドシール２６が、収納器２４との接合またはインターフェースを形成する流体通路システム１０のその一部の周りに配置される。スライドシール２６は、動作中、流体通路システム１０が、気密シールをなお形成しながら、必要に応じて、シールを通過することが可能となるように構成される。したがって、試料１２を過分極化させるポーラライザ装置１４内で望まれる真空条件は、スライドシール２６によって維持される。ポーラライザシステムを用いて構成されないとき、流体通路が一定の位置に保持される場合、スライドシールは、流体通路に沿って移動できることが理解される。

ポーラライザシステム動作中、スライドシール２６の第１の位置は、バイアルの近くにあり、そこでスライドシール２６は、収納器２４を含む真空チャンバ１６内の真空を損なうことなく、バイアル２８が、ポーラライザ装置１４とのインターフェースとなることを可能にする。いくつかの実施形態では、スライドシール２６を移動させることができる外側チューブ４４の長さは、液体ヘリウム槽２２内のバイアル２８の配置を可能にするために約１０ｃｍから約１００ｃｍの間である。ポーラライザ装置１４から流体通路システム１０の抽出中、外側チューブ４４は、逆方向にスライドシール２６を移動させ、第１の位置へ戻し、そこで流体通路システム１０は、真空を損なうことなく、ポーラライザ装置１４から取り除かれることができる。

スライドシール２６は、バイアル２８と流体通路バルブ４０および５２との間に配置され、外側チューブ４４の壁によって実現される物理的バリアを通り抜けることなく内側チューブ３６および外側チューブ４４を二分する。外側チューブ４４の周りのスライドシール２６、および外側チューブ４４が表すバリアのこの配置は、流体通路システム１０の一部を、流体通路システム１０およびそれが収容できる試料１２の無菌状態を損なうことなく、分極化装置１４内に配置することを可能にする。バイアル２８と流体通路バルブ４０および５２との間にスライドシール２６を配置することによって、この構成部品を流体通路システムに一体化させ、バイアル２８と流体通路バルブ４０および５２との間で外側チューブ４４上に常設的に位置させる。いくつかの実施形態では、バルブ４０および５２は、チューブ３６および４４中の流れを独立して制限するように動作する単一のバルブシステムとして構成することができる。

スライドシール２６は、ポーラライザ装置１４の性能を劣化させることなく液体ヘリウム槽２２内の試料１２の配置を可能にするために、いくつかの潜在的に対立した特性を具体化しなければならない。スライドシール２６は、真空気密バリアをもたらすように外側チューブ４４上で十分に締め付けられなければならない。いくつかの実施形態では、スライドシール２６の漏出速度は、収納器２４の内圧、およびポーラライザ装置１４内の氷の形成に及ぼす影響を最小限にするように、空気に関して約２．５ｍＬ／時以下でなければならない。スライドシール２６は、外側チューブ４４との低摩擦の界面を表し、可撓性内側チューブ３６および外側チューブ４４が、チューブを屈曲、ねじ曲げ、または傷つけることなくスライドシール２６を横断することを可能にする。外側チューブ４４がスライドシール２６を横断するのに使用される力は、２５ニュートンを超えるべきではない。

さらに、スライドシール２６は、極低温で動作することができる。いくつかの実施形態では、流体通路システム１０の抽出中、外側チューブ４４の一部が、液体ヘリウム槽２２によって極低温に冷却されていてもよい。したがって、スライドシール２６は、極低温の凍結中に低温にさらされるときに、完全性を維持しなければならない。ある応用では、スライドシールは、１０⁰Ｋほどの低さで完全性を維持するように設計される。これらの特性を満たすシールの材料および構成の一例は、テフロン(登録商標）付勢リップシール（Ｔｅｆｌｏｎ ｅｎｅｒｇｉｚｅｄ ｌｉｐ ｓｅａｌ）である。

ポーラライザシステム１４内に配置された試料１２は、バイアル２８（すなわち、試料収納器）に収容され、バイアル２８は、試料、および試料１２を溶解するために使用され得る他の一般に使用される溶媒または溶液に反応しない材料で形成される。バイアル２８は、試料１２または溶解媒体と反応しないガラス、ポリマー、または別の適切な材料で形成することができる。適切なポリマーの例には、ポリエーテルイミド、ポリスルホン、およびポリエーテルエーテルケトンが含まれるが、それらに限定されない。バイアル２８が、電気伝導性の材料から構成される場合、ＤＮＰおよび適宜の核磁気共鳴（ＮＭＲ）検出のためのマイクロ波の送達に注意が払われなければならない。溶解媒体溶液と混合され、最終的に患者に注入される特定の量または投与量の試料１２が、バイアル２８内に含まれる。典型的には、試料１２のこの量／投与量は、体積約２ｍｌ以下である。いくつかの実施形態では、より大きい試料の投与量を収容できるように、バイアル２８の体積は、増加され得る。バイアル２８は、内部に含まれる試料１２の量が、バイアル２８の内部体積３０の一部だけを満たし、凍結した試料１２がバイアル２８の底に配置されるような大きさに作製される。試料１２は、例えば中空シリンダの試料品を形成するようにバイアルの壁のコーティングなどバイアル２８中の他の位置に凍結されてもよいとも考えられる。

バイアル２８は、収納器２４の中に下って延びる流体通路システム１０の一部として備えられる。動作時、流体通路システム１０は、極低温で凍結した試料１２を水溶液によって溶解し、収納器２４から所望の端部位置までこの溶解した試料を輸送するために使用され、いくつかの応用では、試料１２は、端部位置で患者に注入され得る。バイアル２８内の試料１２を溶解するための水溶液を供給するために、圧力容器３２が、流体通路システム１０に含まれる。一実施形態では、圧力容器は、溶解媒体３４（すなわち、緩衝溶液）を流体通路システム１０に注入するための力を生じさせる電動式または空気圧式シリンジの形態であり得るシリンジ３２である。内部の溶解媒体３４は、加熱した状態にあって、試料１２と混合されるときに極低温で凍結した試料１２を溶融および溶解する。その組成物に応じて、溶解媒体３４は、圧力チャンバ（図示せず）または他の適切な加熱装置内で約１５０℃の温度まで加熱され得る。溶解媒体３４は、水酸化ナトリウムなどの塩基溶媒を含み、ピルビン酸を中和し、場合によってはイオンキレート剤（例えば、ＥＤＴＡ）も中和するようになっている。溶解媒体３４は、一般にＴＲＩＳなどの緩衝塩の形態である緩衝剤を中にやはり含むが、他の知られた緩衝塩を使用することもできる。上に挙げた溶解媒体３４は、水酸化ナトリウム、ＥＤＴＡ、およびＴＲＩＳから構成されるものとして説明されるが、代わりに水または他の溶液が使用され得ることも考えられる。

シリンジ３２には、シリンジ３２と試料１２を収容するバイアル２８との間に流体通路を形成する溶解流体通路３６（すなわち、内側チューブ）が取り付けられる。内側チューブ３６の入力端部３８が、シールされるようにシリンジ３２に接続する。内側チューブ３６内に位置する溶解流体通路バルブ４０も、内側チューブ３６の入力端部３８の近くに配置され、シリンジ３２に隣接する。この内側チューブバルブ４０は、シリンジ３２から内側チューブ３６の中への溶解媒体３４の流体流れを調整する働きをし、一定量の溶解媒体３４が、流体通路システム１０に注入されることを可能にし、それによって試料１２を溶解し、結果として得られる過分極溶液のｐＨを調整する。内側チューブ３６の出力端部４２は、バイアル２８の内部体積３０の中に下って延び、したがってそれと流体連通している。好ましくは、内側チューブ３６は、溶解媒体３４が内側チューブ３６を通過し、バイアル２８の中に降りるときに、溶解媒体３４の温度を維持し、そこからの熱エネルギーの損失を最小限にするように低い熱伝導性を有する材料から構成される。動作時、内側チューブ３６は、シリンジ３２からバイアル２８の中に下るように加熱状態で溶解媒体３４を送達する。バイアル２８の内部体積３０では、加熱した溶解媒体３４が、凍結した試料１２に接触することになる。溶解媒体３４は、試料１２全体を溶解して、過分極溶液を形成する混合物を形成する。結果として得られる過分極溶液は、適格な保健機関によって承認されたときに患者に直接注入できる静脈注射用溶液の形態である。

内側チューブ３６とは別個の流体通路を作り出すために、送達流体通路４４（すなわち、外側チューブ）も、流体通路システム１０に含まれる。一実施形態では、図１に示すように、内側チューブ３６は、外側チューブ４４内に配置されるが、共にバイアル２８に接続されるチューブ３６とチューブ４４との間に並んだ構成などの他の構成が実施されてもよいことも考えられる。外側チューブ４４は、やはり低い伝導性の材料から構成され、内側チューブ３６と外側チューブ４４との間だけでなく外側チューブ４４と収納器２４の周囲環境および液体ヘリウム槽２２による内部に存在する低温との間もの熱伝達を防ぐために、その材料は、内側チューブ３６とは異なる熱伝導性を有することが好ましい。外側チューブ４４の第１の端部４６は、バイアル２８に密封シールされて、それらの間に漏れがない流体接続を形成する。上述のように、過分極溶液は、溶解媒体３４および溶解した試料１２から形成され、バイアル２８の内部体積３０内に収容される。より多くの溶解媒体３４が、内側チューブ３６に注入されバイアル２８の中に降りて試料１２を溶解するにつれて、過分極溶液の量は増加し、バイアル２８から押し出される。したがって、過分極溶液は、過分極溶液を輸送するために、外側流体通路を形成する外側チューブ４４の中に流れて昇る。過分極溶液は、外側チューブ４４を通じて流れ、最後には外側チューブ４４の第２の端部５０に取り付けられた受取容器５５（すなわち、フラスコ）に流れ込み、そこで所望量の過分極溶液が作り出されるまで過分極溶液が集まる。外側チューブ４４は、フラスコ５５に一体的に接続することができ、またはフラスコ５５に別個に装着されてもよく、フラスコ５５に入る第２の端部５０上にノズル（図示せず）を備えることもできる。いくつかの実施形態では、チューブ４６は、チューブ４４とは別個のチューブとして構成され、チューブ４４と直列に向けられてもよい。

バイアル２８とフラスコ５５との間の過分極溶液の流れを制御するために、送達流体通路路バルブ５２が、外側チューブ４４内に設置される。一実施形態では、この外側チューブバルブ５２は、シリンジ３２の近くに配置される。いくつかの実施形態では、送達流体通路路バルブ５２は、収納器４８からチューブ４４およびバイアル２８の中に空気または液体が流れるのを防ぐ。この流れは、バイアル２８の極低温冷却により流体通路システム１０内で温度により引き起こされる圧力差によって引き起こされ得る。

外側チューブバルブ５２は使い捨て可能であり、必要に応じて、流体通路システム１０内で交換されてもよい。試料１２を過分極化させるために加えられていてもよい過分極溶液および場合によっては他の処理剤から電子常磁性剤（ＥＰＡ）を取り除くフィルタカートリッジ５４も、外側チューブ４４内に備えられる。ＥＰＡフィルタカートリッジ５４は、ＥＰＡを過分極溶液から取り除いて、それを注入に適したものにさせる。さらに、ＥＰＡフィルタカートリッジは、患者に注入するためにより適したより低い温度まで過分極溶液を冷却するためのヒートシンクとして働くことができる。

ＥＰＡフィルタカートリッジ５４を通過した後、過分極溶液は、外側チューブ４４を通過して適宜、保持収納器４８に通され、そこで過分極溶液は、溶液を混合するために短時間保持することができ、ここで自動品質調整テストが、必要に応じて行われてもよい。一実施形態では、過分極溶液のさらなる冷却が、内部の圧力を低下させることによっておよび／または室温における注入のための大量の水（例えば、１０ｍｌ）で溶液を希釈することによって、保持収納器４８内で行うことができる。水は、収納器４８内にすでに存在してよく、または過分極溶液の蓄積のすぐ後にそこに加えられてよい。圧力減少および水の追加は、結果として得られる過分極溶液の温度を約８０℃から５０℃へ持っていくのに必要な任意のさらなる冷却をもたらすことができるが、溶液の温度が、これらの方法によっていっそうさらに注入に適した温度点（例えば、およそ３８℃）まで下げられ得ることも考えられる。

過分極溶液を混合および冷却した後、患者に最終的に注入する前に、溶液は、保持収納器４８から追い出され、外側チューブ４４を受取容器５５（すなわち、フラスコ）まで下へ移動する。保持収納器４８とフラスコ５５との間で熱交換器を外側チューブ４４に接続して、（必要ならば）過分極溶液を患者に溶液を注入するために３８℃に設定した温度閾値までさらに冷却し得ることも考えられる。上述のように、過分極溶液の温度は、過分極溶液が保持収納器４８を出るときに５０℃の範囲内であり得る。

過分極溶液が、ほんの短時間（例えば、約１分）それが過分極化した状態のままであるとき、いくつかの実施形態では、図１に示すように、適宜の熱交換器５７が、使用されてもよい。熱交換器は、素早く効率的なやり方で、溶液をさらに冷却することを可能にする。熱交換器５７は、優れた熱伝導特性を有する銅などの材料で一部において構成されて、溶液が、最小量の時間で熱交換器５７を通過することを可能にし（すなわち、高い流れの能力を有するということ）、一方、大量の熱をそこからさらに取り除く。銅は、所望の熱伝達特性を与えるが、銅は、無菌状態でもなく、適合した液体状態の分極でもない。したがって、過分極溶液に接触している熱交換器５７の銅表面は、金めっきされてより無菌で非反応性の流体通路を形成する。注入可能な過分極溶液に関連した無菌状態の要件をさらに実現するために、熱交換器５７は、清掃のために容易に分解されるようにも設計され、熱交換器内の全ての構成部品および区画は、手が届く。いくつかの実施形態では、熱交換器は、大きい表面積を有する多孔質のポリマーフリットから構成され得る。一実施形態では、このポリマーは、ポリエチレンであり得る。いくつかの実施形態では、ポリマーフリットベースの熱交換器は、使い捨て可能であり得る。したがって、熱交換器５７は、簡単な組み立ておよび分解に対応するように２つの着脱可能な半分、または他のいくつかの同様の構成に形成することができる。

熱交換器５７は、流体通路システム１０の残りと共に１回のみ使用の使い捨て可能部品であることも考えられる。いくつかの実施形態では、熱交換器５４は、フィルタカートリッジ５４と保持収納器４８との間の位置であり得る。熱交換器５７は、行き止まり、または過分極溶液が捕らわれることになり得る他のエリアもなく、溶液がそこを通過するときに溶液の喪失を最小限にするようになっている。上述のように、熱交換器５７は、適宜のものであってもよく、流体通路システム１０中のその包含物は、シリンジ３２中の溶解媒体の温度およびシステム中の他の構成要素の熱質量に依存することになる。

既存の熱交換器５７に関しては、過分極溶液は、外側チューブ４４を下に向かって通過し、追加の無菌フィルタ５９を通過し得ることも考えられる。フィルタ５９が、適宜、流体通路システム１０に加えられて、過分極溶液の無菌化をさらに確実にすることもできるが、流体通路システム１０は、フィルタ５９の包含物のない無菌システムとして設計されていることを認識されたい。フィルタ５９は、膜および／または樹脂から構成することができ、当技術分野で知られている、静脈注射用溶液および注入可能な薬を無菌フィルタ処理するために使用されるようなフィルタの形態をとることができる。既存のフィルタ５９の後、次いで、溶液は、フラスコ５５に通される。注入のための追加の溶解媒体または水を、フラスコ５５に加えて（またはすでにフラスコ中に存在しており）、必要に応じて過分極溶液と混合して、所望の温度、濃度、および／またはｐＨレベルを作り出すことができる。次いで、フラスコ５５中の過分極溶液の温度、濃度およびｐＨは、操作者によって測定され、患者への注入のために、過分極溶液が閾値温度３８℃以下、および適切なｐＨおよび濃度にあることを確実にすることができる。

上記のように、流体通路システム１０中の熱交換器５７およびフィルタ５９の包含物は、適宜のものである。保持収納器４８も同様に適宜のものであり、流体通路システム１０は、所望の温度を有する過分極溶液を受取容器／フラスコ５５に直接供給するように構成されてもよく、または保持収納器４８の機能は、フラスコ５５の中に実装されてもよいことも考えられる。いくつかの実施形態では、注入のための追加の溶解媒体または水が、収納器４８に加えられて、必要に応じて過分極溶液と混合して、所望の温度、濃度、および／またはｐＨレベルを作り出すこともできる。次いで、収納器４８中の過分極溶液の温度、濃度およびｐＨが、操作者によって測定され、患者への注入のために、例えば正確な温度およびｐＨなど、過分極溶液が閾値温度３８℃以下、および適切なｐＨおよび濃度にあることを確実にすることができる。

流体通路システム１０中の試料１２の溶解を助けるために、ノズル５６は、内側チューブ３６の出力端部４２に配置され、バイアル２８内に少なくとも一部配置される。図２に示されるように、ノズル５６は、バイアル２８内で過分極試料１２に隣接して配置され、それによって溶解媒体３４が、ノズル５６を出るときに、溶解媒体３４が、試料１２に直接接触することになる。ノズル５６は、試料１２を完全かつ効率的に溶解するのに必要とされる溶解媒体３４中の流体の流れ特性をもたらすのを助け、次いでその結果として得られる過分極溶液をバイアル２８から外側チューブ４４へ、最後には保持収納器４８およびフラスコ５５へ押し出す。

ノズル５６の構成および設置に関するいくつかの要因が、過分極試料１２の溶解に影響を及ぼす。すなわち、ノズル５６は、試料１２の溶解について所望の流体流れ特性を生成するノズル直径５８および深さ６０を有するように設計されてもよく、試料１２から選択された距離６２に設置することができる。一実施形態では、ノズル直径５８は０．９ｍｍであり、外径１．８３ｍｍを有する内側チューブ３６に取り付けられることも考えられる。内側チューブ３６は、外側チューブ４４内に配置され、外側チューブ４４は、バイアル２８に密封シールするように形成され、外側チューブ４４は、内径２．６９ｍｍを有する。ノズル５６は、１〜３ｍｍの深さ６０も有する。上記の直径の測定値は、約１．６の流量面積の比になる。そのような比は、上記選択されたノズル深さと共に、試料１２を溶解し、溶解媒体および溶解した試料の混合物（すなわち、過分極溶液）をバイアル２８から押し出すための溶解媒体３４の望ましい流体の流れになる。

試料１２と比べてノズル５６の設置は、溶解の効率に影響をやはり及ぼす。試料１２の表面６４とノズル５６との間の距離６２（すなわち、「スタンドオフ」）は、溶解の効率に影響を及ぼすだけでなく、試料１２の部分が、ノズル５６および内側チューブ３６を折ったり、詰まらせたりしないこと、したがって流体通路システム１０中の流体の流れを遮らないことを確実にすることも重要である。すなわち、ノズル５６が、試料１２の表面６４にあまりに近くに設置される場合、溶解媒体３４がノズルを通じて注入される前に、試料１２が、溶け、再凍結してノズル５６を塞ぐことがある。一実施形態では、スタンドオフ６２は、５ｍｍに設定されており、上記のノズル寸法と組み合わされる。スタンドオフの測定値とノズルの寸法のこの組み合わせは、過分極試料１２の溶解が所望のやり方で実現されるある特定の構成を与える。特定の測定値が、ノズル直径５８および深さ６０、ならびにノズル５６と試料表面６４との間のスタンドオフ６２をもたらしたが、他の適切な測定値および流量面積の比を、組み込むこともできることが考えられる。流体通路システム１０の設計時にこれらの特徴について決定された正確な値（すなわち、測定値および距離）は、溶解媒体３４の温度、溶解媒体３４の圧力、および過分極試料１２の量といった値の少なくとも１つに基づいていることになる。スタンドオフ距離６２は、ノズル直径５８によって一部決定することもできる。望まれる、正確な流体の流れ特性／比およびスタンドオフは、少なくとも一部、これらの要因に依存する。

ノズル５６自体は、いくつかのやり方で内側チューブ３６の第１の端部４２に取り付けることができる。ノズル５６を内側チューブ３６の出力端部４２に設置する一方法は、別個の異なるノズル構成要素を内側チューブ３６に設置することを含む。外側チューブ４４およびバイアル２８内に内側チューブ３６を挿入する前に、ノズル５６は、内側チューブ３６に設置される。ノズル５６は、内側チューブ３６の出力端部４２で内側チューブ材料から形成することもでき、内側チューブ材料は、成形可能なポリマー材料から構成される。すなわち、ノズル５６は、内側チューブのポリマー材料をポリマー材料が流れる温度まで加熱することによって形成することができる。所望のノズル直径５８に等しい外径を有する針（図示せず）が、内側チューブ３６の内部に挿入され、溶融している内側チューブのポリマー材料が、針に向かって流れ込む。冷却が可能である場合、ある長さおよび直径を有するノズルまたはオリフィスが形成される。したがって、ノズル５６の正確な直径５８および深さ６０は、内側チューブ３６に挿入した針の構成によって決定することができ、ノズル５６は、流体通路システム１０において望まれる流体の流れ特性を与えるように形成することができる。

戻って図１を参照すると、いくつかの実施形態では、試料１２の分極を助けるために、追加の処理剤６８を収容する適宜の容器６６が、流体通路システム１０に含まれてもよい。一実施形態では、容器６６は、ガドリニウム溶液６８を収容する。試料１２の分極前に、ガドリニウム溶液６８が、内側チューブ３６に注入され、バイアル２８の中に降りて、試料１２の過分極化を助けて改善する。すなわち、試料１２が、液体ヘリウム槽２２によって極低温まで下げられる前に、ガドリニウム溶液６８は、三方弁として構成されるシリンジバルブ４０を通じて容器６６から放出され、容器６６を加圧するために使用されるヘリウムガスによって内側チューブ３６へと押し出される。ガドリニウム溶液６８は、このヘリウムガス圧によって内側チューブ３６を通じて下に押し出され、バイアル２８に入って試料１２と混合する。バイアル２８中に存在するヘリウムガス雰囲気は、ガドリニウム溶液６８と試料１２の混合を含めて、適切な混合が生じることを可能にする。任意の過剰ガスの体積は、保持収納器４８中の通気口７０などの流体通路システム１０中に存在する通気口を通じて押し出される。ガドリニウム溶液６８と試料１２を適切に混合すると、用意された試料は、液体ヘリウム槽２２によって極低温まで下げられ、上記のように過分極化のために磁場に導入される。流体通路システム１０中の容器６６の包含物は、適宜のものであり、化合物または原料が、その分極前に試料１２に加えられることになる場合のみ必要とされる。

図３を次に参照すると、流体通路システム１０の別の実施形態は、過分極試料１２を溶解するためのシステム１０に溶解媒体３４を供給するためのデュアルシリンジまたは注入器７２、７４を含むものとして示されている。例えば、試料１２のｐＨの調整、濾過、または安定に対する要求により、その他の可能なものより良いｐＨの調整が要求される場合に、この２つのシリンジ構成は、実施され得る。溶解媒体３４は、２つの部分に分割され、一方の部分は、試料１２のピルビン酸を中和するために必要とされる塩基７６の水溶液を収容する。溶解媒体３４の第２の部分は、緩衝塩７８（例えば、ＴＲＩＳ）の水溶液で構成される。２つの溶解媒体の構成部品７６、７８は、２つの電動式または空気圧式シリンジ７２、７４に設置されており、これらは共に、流体通路システム１０の内側チューブ３６に接続される。塩基７６および緩衝塩７８の少なくとも１つは、適切な温度まで加熱されて、過分極試料１２の溶融および溶解を可能にする。溶解過程を開始するとき、両シリンジ７２、７４は、それらの内容物を内側チューブ３６に分配する。デュアルシリンジ７２、７４による塩基７６および水性緩衝塩７８の分配は、溶解媒体３４中の塩基７６の濃度を調整するように電気的に制御される。すなわち、緩衝塩７８と混合するために内側チューブ３６に注入された塩基７６の量は、塩基７６が、試料１２の化学量的な量の溶解したピルビン酸によって連続的に適合されるように制御される。過分極試料１２が、完全に溶解されるとき、緩衝塩の水溶液を収容できるシリンジ７４のみが、流体を内側チューブ３６に分配し続けることになる。次いで、水性緩衝塩７８が、外側チューブ４４およびフィルタ５４を通じて保持収納器４８の中にボーラス（ｂｏｌｕｓ）（すなわち、過分極溶液）を駆動する。

図４に示すように、フラスコ５５の一実施形態では、フラスコは、その入口ポートにわたって装着したゴムの隔壁８０を備える。非金属材料から構成されるスパイク８２が、外側チューブ４４の第２の端部５０に装着され、外側チューブ４４からフラスコ５５へ過分極溶液を移送するために隔壁８０を通り抜けるように構成される。過分極溶液は、外側チューブ４４からスパイク８２を通じてフラスコ５５に押し込まれる。所望量の過分極溶液が、フラスコ５５に移送されてしまうと、スパイク８２は、フラスコ５５を、流体通路システム１０から容易かつ迅速に取り除くことが可能にする。

図５に示すように、スパイク８２は、ある軸に沿って３．０ｍｍのより大きい直径８６と、別の軸に沿って０．３ｍｍのより小さい直径８８とを有する楕円形の針８４を備える。戻って図４を参照すると、楕円形に設計された針８４は、円形針とは対照的により多くのカット状の切り込みを備え、例えば約３２ｍｍの厚さを有する隔壁８０を通り抜けるものであり、したがって、その中に挿入中に隔壁８０および針８４に及ぼす力を減少させる。ある軸に沿って直径が減少した楕円形の設計を有するが、針８４の剛性は、隔壁８０を通じて挿入中に、そこに及ぼされる力に耐えるための強さを針８４に与えるようになっている。さらに、針８４は、外側チューブ４４とフラスコ５５の間の過分極溶液の流量に負の影響を与えないような大きさに作製される。代替の実施形態では、スパイク８２および針８４は、外側チューブ４４上であると共に収納器４８の内側に配置されてもよい。

（図５に示す）流体通路９０と、外側チューブ４４とフラスコ５５との間に流体接続を形成するように針８４の長さに沿って垂直に間隔をおいて配置した流体通路穴９２も、スパイク８２の針８４に含まれる。流体通路穴９２は、溶液が穴９２を通じて押し出されるときに過分極溶液を拡散させる噴霧ノズル／ジェットとして働くように設計されている。流体通路穴９２によってもたらされる拡散は、溶液のより大部分が異なる方向に押し出されるので、過分極溶液の均質化の改善をもたらす。この拡散によって、さらされる溶液の表面積がより大きくもなり、これによって患者に注入する前に、過分極溶液の温度の低下を可能にする。

上記の流体通路システム１０は、図１に示すように内側チューブ３６および外側チューブ４４を備えるが、他の構成の実施も可能であることも考えられる。次に、図６を参照すると、流体通路システム１０は、平行な配列で配置した溶解流体通路３６および送達流体通路４４を有するように構成される。そのような構成では、送達流体通路と溶解流体通路の両方がスライドシールユニットを二分するので、スライドシールは、送達流体通路と溶解流体通路の両方の長さを移動することができることが理解される。溶解流体通路は、バイアル２８に流体連通して溶解媒体をシリンジ３２からバイアルに移送し、それよって試料１２を溶解する。送達流体通路は、バイアル２８にシールされて、必要に応じて、溶解媒体３４と溶解した試料１２の混合物を過分極溶液の形態でバイアルから移送して、フラスコ５５に送達される。

したがって、本発明の一実施形態によれば、流体通路システムは、内部に薬品を収容するバイアルと、バイアルに流体連通している出力端部、および溶解媒体を収容する圧力容器に取り付けられた入力端部を有する溶解流体通路と、バイアルに密封取り付けされた第１の端部を有し、そこから溶解した薬品および溶解媒体の混合物を輸送するための送達流体通路とを備える。流体通路システムは、また混合物を受け取るように送達流体通路の第２の端部に接続された保持収納器と、溶解媒体の流れを制御するために圧力容器と溶解流体通路との間に配置された溶解流体通路バルブと、送達流体通路から保持収納器への混合物の流れを制御するための送達流体通路バルブも備える。

本発明の別の実施形態によれば、磁気共鳴（ＭＲ）イメージングに使用される材料を分極させるポーラライザシステムは、過分極化される材料を極低温まで冷却するための極低温冷却システムと、磁場を生成し、材料を過分極化させるように、極低温冷却システムの周りに配置された超伝導磁石とを備える。ポーラライザシステムは、また過分極物質を溶解および送達するための流体送達システムも備える。流体送達システムは、内部に過分極化させる材料を収容する試料収納器と、内部に溶解媒体を収容するシリンジと、それを通じて溶解媒体を受け取りおよび輸送するためのシリンジに接続された内側チューブとをさらに備え、この内側チューブは、溶解媒体および過分極物質が流体接触している内部体積を有する試料収納器に流体連通している。流体送達システムは、また試料収納器に密封接続された外側チューブも備え、溶解媒体および溶解した過分極物質で構成される過分極溶液を試料収納器から運び出すようになっている。

本発明のさらに別の実施形態によれば、流体通路システムを製造する方法は、過分極化される固体材料を内部に収容するバイアルに対して、外側チューブの第１の端部を密封シールするステップと、バイアルの内部体積に流体連通している出力端部を有する内側チューブを、外側チューブ内に配置するステップとを含む。この方法は、また内部に溶解媒体を有するシリンジを内側チューブの入力端部に接続するステップと、溶解媒体および溶解した過分極物質から構成される過分極溶液を内部で受けるように、保持収納器を外側チューブの第２の端部に接続するステップも含む。

本発明は、好ましい実施形態の観点で説明されており、明示的に述べたものに加えて均等物、代替形態、修正形態も可能であり、添付の特許請求の範囲内であることが認められよう。

１０ 流体通路システム、システム
１２ 試料、固体試料、凍結した試料、溶解した試料、過分極試料
１４ ポーラライザ装置、装置
１６ 真空チャンバ
１８ 極低温冷却システム
２０ 超伝導磁石
２２ 液体ヘリウム槽
２４ 収納器
２６ スライドシール
２８ バイアル
３０ 内部体積
３２ 圧力容器、シリンジ
３４ 溶解媒体
３６ 内側チューブ、チューブ、可撓性内側チューブ、溶解流体通路
３８ 入力端部
４０ 流体通路バルブ、バルブ、シリンジバルブ
４２ 出力端部、第１の端部
４４ 外側チューブ、チューブ、送達流体通路
４６ 第１の端部、チューブ
４８ 収納器、保持収納器
５０ 第２の端部
５２ 流体通路バルブ、バルブ、送達流体通路路バルブ、外側チューブバルブ
５４ フィルタカートリッジ、ＥＰＡフィルタカートリッジ、フィルタ、熱交換器
５５ 受取容器、フラスコ、容器／フラスコ
５６ ノズル
５７ 熱交換器
５８ ノズル直径、直径
５９ 追加の無菌フィルタ、フィルタ
６０ 深さ
６２ 選択された距離、距離、スタンドオフ、スタンドオフ距離
６４ 表面、試料表面
６６ 容器
６８ 追加の処理剤、ガドリニウム溶液
７０ 通気口
７２ デュアルシリンジまたは注入器、電動式または空気圧式シリンジ、シリンジ、デゥアルシリンジ
７４ デュアルシリンジまたは注入器、電動式または空気圧式シリンジ、シリンジ、デュアルシリンジ
７６ 塩基
７８ 緩衝塩、水性緩衝塩
８０ ゴムの隔壁、隔壁
８２ スパイク
８４ 楕円形の針、楕円形に設計された針、針
８６ より大きい直径
８８ より小さい直径
９０ 流体通路
９２ 流体通路穴、穴

Claims (34)

1. 内部に薬品を収容するためのバイアルと、
   前記バイアルに流体連通している出力端部、および溶解媒体を収容するための圧力容器に取り付けられた入力端部を有する溶解流体通路と、
   前記バイアルに密封取り付けされた第１の端部を有し、前記バイアルから溶解した薬品および溶解媒体の混合物を輸送するための送達流体通路であって、前記溶解流体通路および前記送達流体通路が、チューブ状構造であり、前記溶解流体通路が、前記送達流体通路の内部にまたは前記送達流体通路に平行に配置された、送達流体通路と、
   前記混合物を受け取るように前記送達流体通路の第２の端部に接続された受取容器と、
   前記溶解媒体の流れを制御するために前記圧力容器と前記溶解流体通路との間に配置された溶解流体通路バルブと、
   前記送達流体通路から前記受取容器への前記混合物の流れを制御するための送達流体通路路バルブと、
   前記受取容器に入る前に電子常磁性剤（ＥＰＡ）および処理剤の少なくとも１つを過分極溶液から取り除く、前記送達流体通路内に一体化されたフィルタカートリッジと、
   内部に前記バイアルを収容する極低温に冷却されたチャンバを、周囲環境からシールし、前記バイアルの内容物に触れさせないように、前記圧力容器と前記バイアルとの間に配置されたスライドシールユニットと
   を備え、前記スライドシールが、前記溶解流体通路および前記送達流体通路を二分するシールユニットであり、前記流体通路の長さ移動することができる
   流体通路システム。
2. 前記バイアルの中への溶解媒体の流体の流れを変更するように前記溶解流体通路の出口端部に取り付けられたノズルをさらに備える、請求項１記載の流体通路システム。
3. 前記ノズルが、成形可能なポリマー材料で構成される、請求項２記載の流体通路システム。
4. 前記ノズルが、前記溶解流体通路に加えられる前記溶解媒体の組成物、前記溶解流体通路に加えられる前記溶解媒体の温度、前記溶解流体通路に加えられる前記溶解媒体の圧力、および前記バイアルに加えられる前記薬品の量の少なくとも１つに基づいてノズル直径およびノズル深さを含む、請求項２記載の流体通路システム。
5. 前記圧力容器がシリンジである、請求項１記載の流体通路システム。
6. 前記溶解流体通路および前記送達流体通路が、低い熱伝導性を有する材料で構成される、請求項１記載の流体通路システム。
7. 前記溶解流体通路が、前記送達流体通路を形成する材料とは異なる熱伝導性を有する材料で形成される、請求項６記載の流体通路システム。
8. 前記スライドシールユニットが、２．５ｍｌ／時以下の漏出速度で真空シールを形成することができる材料を含む、請求項１記載の流体通路システム。
9. 前記材料がテフロンである、請求項８記載の流体通路システム。
10. 前記スライドシールユニットが、前記送達流体通路に２５ニュートン以下の力を及ぼす、請求項１記載の流体通路システム。
11. 前記溶解流体通路バルブおよび前記送達流体通路バルブが、前記溶解流体通路および前記送達流体通路中の流れを独立して制限するように動作する単一のバルブシステムで構成される、請求項１記載の流体通路システム。
12. 前記バイアル内に配置された薬品をさらに含み、前記薬品が、磁気共鳴（ＭＲ）イメージング、および核磁気共鳴（ＮＭＲ）分光法の少なくとも１つにおいてコントラストを強めるための材料を含有する、請求項１記載の流体通路システム。
13. 前記圧力容器内に配置された溶解媒体をさらに含み、前記溶解媒体が、塩基溶液および緩衝剤を含む、請求項１記載の流体通路システム。
14. 前記バイアル、前記溶解流体通路、前記送達流体通路、および前記受取容器のそれぞれが、前記混合物のために無菌環境を形成するように無菌の医療グレード材料から構成される、請求項１記載の流体通路システム。
15. 磁気共鳴（ＭＲ）イメージングに使用される材料を分極させるためのポーラライザシステムであって、
    過分極化される材料を極低温まで冷却するための極低温冷却システムと、
    磁場を生成し、前記材料を過分極化させるように、前記極低温冷却システムの周りに配置された超伝導磁石と、
    前記過分極物質を溶解および送達する流体送達システムと
    を備え、前記流体送達システムが、
    内部に薬品を収容するためのバイアルと、
    前記バイアルに流体連通している出力端部、および溶解媒体を収容するための圧力容器に取り付けられた入力端部を有する溶解流体通路と、
    前記バイアルに密封取り付けされた第１の端部を有し、そこから溶解した薬品および溶解媒体の混合物を輸送するための送達流体通路であって、前記溶解流体通路および前記送達流体通路が、チューブ状構造であり、前記溶解流体通路が、前記送達流体通路の内部にまたは前記送達流体通路に平行に配置された、送達流体通路と、
    前記混合物を受け取るように前記送達流体通路の第２の端部に接続された受取容器と、
    前記溶解媒体の流れを制御するために前記圧力容器と前記溶解流体通路との間に配置された溶解流体通路バルブと、
    前記送達流体通路から前記受取容器への前記混合物の流れを制御するための送達流体通路バルブと、
    前記受取容器に入る前に電子常磁性剤（ＥＰＡ）および処理剤の少なくとも１つを前記過分極溶液から取り除く、前記送達流体通路内に一体化されたフィルタカートリッジと、
    内部に前記バイアルを収容する極低温に冷却されたチャンバを、周囲環境からシールし、前記バイアルの内容物に触れさせないように、前記圧力容器と前記バイアルとの間に配置されたスライドシールユニットと
    を備え、前記スライドシールが、前記溶解流体通路および前記送達流体通路を二分するシールユニットであり、前記流体通路の長さ移動することができる、
    ポーラライザシステム。
16. 前記バイアルの中への溶解媒体の流体の流れを変更するように前記溶解流体通路の前記出口端部に取り付けられたノズルをさらに備える、請求項１５記載のポーラライザシステム。
17. 前記ノズルが、成形可能なポリマー材料で構成される、請求項１６記載のポーラライザシステム。
18. 前記ノズルが、前記溶解流体通路に加えられる前記溶解媒体の組成物、前記溶解流体通路に加えられる前記溶解媒体の温度、前記溶解流体通路に加えられる前記溶解媒体の圧力、および前記バイアルに加えられる前記薬品の量の少なくとも１つに基づいてノズル直径およびノズル深さを含む、請求項１７記載のポーラライザシステム。
19. 前記圧力容器がシリンジである、請求項１５記載のポーラライザシステム。
20. 前記溶解流体通路および前記送達流体通路が、低い熱伝導性を有する材料で構成される、請求項１５記載のポーラライザシステム。
21. 前記溶解流体通路が、前記送達流体通路を形成する材料とは異なる熱伝導性を有する材料で形成される、請求項２０記載のポーラライザシステム。
22. 前記スライドシールユニットが、２．５ｍｌ／時以下の漏出速度で真空シールを形成することができる材料を含む、請求項１５記載のポーラライザシステム。
23. 前記材料がテフロンである、請求項２２記載のポーラライザシステム。
24. 前記スライドシールユニットが、前記送達流体通路に２５ニュートン以下の力を及ぼす、請求項１５記載のポーラライザシステム。
25. 前記溶解流体通路バルブおよび前記送達流体通路路バルブが、前記溶解流体通路および前記送達流体通路中の流れを独立して制限するように動作する単一のバルブシステムで構成される、請求項１５記載のポーラライザシステム。
26. 前記バイアル内に配置された薬品をさらに含み、前記薬品が、磁気共鳴（ＭＲ）イメージング、および核磁気共鳴（ＮＭＲ）分光法の少なくとも１つにおいてコントラストを強めるための材料を含有する、請求項１５記載のポーラライザシステム。
27. 流体通路システムを製造する方法であって、
    過分極化される固体材料を内部に収容するバイアルに対して、チューブ状構造を含む送達流体通路の第１の端部を密封シールするステップと、
    チューブ状構造を含み、前記バイアルの内部体積に流体連通している出力端部を有する溶解流体通路を、前記送達流体通路内に配置するステップと、
    内部に溶解媒体を有するシリンジを前記溶解流体通路の入力端部に接続するステップと、
    溶解媒体および溶解した過分極物質を含む過分極溶液を内部で受けるように、受取容器を前記送達流体通路の第２の端部に接続するステップと
    を含む、方法。
28. 前記溶解流体通路の前記出力端部にノズルを配置するステップをさらに含む、請求項２７記載の方法。
29. 前記ノズルを配置するステップが、前記溶解流体通路の前記出力端部に前記ノズルを形成するステップをさらに含み、前記形成するステップが、
    前記溶解流体通路の一部を溶融温度まで加熱するステップと、
    所望のノズル直径に等しい直径を有する針を前記溶解流体通路内に配置するステップと、
    前記溶解流体通路が冷却された後、前記針を前記溶解流体通路から取り除いて、所望の直径および長さを有するノズルを形成するステップと
    を含む、請求項２８記載の方法。
30. 前記ノズルを配置するステップが、前記固体材料から所望の距離に前記ノズルを設置するステップをさらに含み、前記所望の距離が、ノズル直径、前記溶解媒体の組成物、前記溶解媒体の温度、および前記固体材料の量の少なくとも１つによって決定される、請求項２８記載の方法。
31. 前記ノズルを配置するステップが、前記溶解流体通路の前記出力端部にノズルを取り付けるステップをさらに含む、請求項２８記載の方法。
32. 前記溶解流体通路を通る前記溶解媒体の流れを制御するためのバルブを取り付けるステップと、前記送達流体通路を通る前記過分極溶液の流れを制御するための第２のバルブを取り付けるステップと
    をさらに含む、請求項２７記載の方法。
33. 前記受取容器が、少なくとも一部、溶解媒体で事前に満たされ、前記過分極溶液のｐＨ、温度および濃度の少なくとも１つを変更するようになっている、請求項２７記載の方法。
34. 前記過分極溶液から電子常磁性剤（ＥＰＡ）および処理剤の少なくとも１つを取り除くためのフィルタカートリッジを前記送達流体通路内に組み込むステップをさらに含む、請求項２７記載の方法。