镍钛锉经多次高温灭菌后反复使用发生器械折断的情况并不少见，而且器械折断之前有时并没有任何可见的缺损或变形[1]。表面缺损形成的小裂纹可以导致器械折断，通常这些小的缺损和变形只有在放大倍数高的扫描电镜下才有可能被发现。原子力显微镜（atomic foce microscope，AFM）使用一根极尖锐的探针接触物体表面，通过激光的会聚与反射，将物体表面的形态信息传至监视器，然后由计算机处理成像。AFM 对一些标本的纳米级结构成像很清晰，它的纳米级测量也很精确[2]。本实验用 AFM 研究高压灭菌法对镍钛锉表面形貌的影响。

材料和方法

1 材料

手动 Protaper 镍钛根管锉（F3）6 支AFM（SPA400，SII NanoTechnology，Japan）；Euronda 灭菌器E6－18（Italy）；Statim2000 型卡式排气式高压蒸汽灭菌器（Scican，Swissland）。

2 方法

6 支 Protaper 锉分为两组，分别置于 Euronda 灭菌器（134℃，2．1 KPa，灭菌时间 4 min，干燥时间 14 min），Statim 2000 型卡式排气式高压蒸汽灭菌器（134 ℃，2．47 KPa，灭菌时间 3．5 min）10 次消毒后，用双面胶固定于玻璃板上，置于 AFM 下观察范围从距尖端 6 mm 范围内的 20 个不同的点。高压灭菌前该 6 支镍钛锉作为对照组，AFM 的模式设定为常温接触模式。评价其粗糙度均方根（Root Mean Square）。

3 数据分析

将全部实验数据录入计算机，使用 SPSS 13．0 软件行单因素方差分析比较各组均值。

结 果

1 压力蒸汽灭菌前后 Protaper 镍钛根管锉表面粗糙度比较，预真空组与对照组相比，其粗糙度差异具有显著性 （P ＜0．05），快速灭菌组与对照组相比差异无显著性（P ＞0．05）。两组结果用分析软件做两两比较后显示：预真空组与快速灭菌组及对照组相比，粗糙度存在显著性差异（P ＜0．05），提示预真空高温灭菌使样品粗糙度明显增加而快速灭菌法对样品粗糙度影响不明显（表 1）。

2 压力蒸汽灭菌前后 Protaper 镍钛根管锉表面形态学观察结果

AFM 形貌图显示对照组和快速灭菌组可见机械加工的条纹，形貌差异不大，而预真空组表面有明显加深的沟槽和点隙（图 1）。

讨 论

根管器械灭菌的重要性体现在避免病人间的交叉感染，以及提高根管治疗的成功率[3]。ADA 在 1996 年提出所有能耐受高温灭菌温度的器械都应该用加热灭菌。对于口腔器械来说，可以选用高压蒸汽灭菌和干热灭菌。干热灭菌的穿透力比高压蒸汽灭菌差，而且温度更高，时间更长。目前，常用压力蒸汽灭菌法对镍钛根管锉进行灭菌处理。压力蒸汽灭菌器按照工作原理分为两类，一类是下排气式，另一类是预真空式。下排气式的灭菌蒸汽得以充分穿透到物品各个部位进行灭菌。达到灭菌时间后抽真空使物品迅速干燥。不需超声波清洗，灭菌后器械干燥好，保证了灭菌效果而且有利于器械的保护和存放。预真空类灭菌器冷空气排除彻底、灭菌无死角、效果更可靠，但是整个消毒时间较长，镍钛根管锉暴露在高温高压和高湿度的条件下时间较长，热蒸汽可能对金属产生晶间腐蚀，通常金属在高温下的氧化速度要比低温下快得多，在潮湿环境下也比在干燥环境下容易锈蚀[4]。而快速压力蒸汽灭菌器通常通过减少蒸汽穿透时间，使达到灭菌的最小参数，减少干燥时间来达到快速灭菌的目的。在器械周转频繁的口腔科较为常用。整个灭菌过程仅需 6 min，其快速升温和冷却的特点可以减少器械处于高温的时间，消毒结束后，注入干燥空气，降低了炉内的温度，减少了高温高湿对器械的损害。这种灭菌方法要求将器械清洗彻底，尽可能减少残留的有机物，才能保证灭菌的效果。

Protaper 镍钛锉的制作较不锈钢器械复杂，镍钛锉表面形貌的不规则会降低其切割效率，更易被腐蚀和折断。因此在使用镍钛锉时，尤其是较细的镍钛锉时要非常小心。与未灭菌的镍钛锉相比，经反复灭菌的镍钛锉表现为粗糙度的增加，可能是反复灭菌造成器械覆盖在镍钛合金表面的惰性 TiO2 厚度的改变[5，6]。有研究表明：表面镍钛氧化物的增加可能会降低镍钛锉的切割能力[7]。

在评价镍钛锉的使用寿命时，应考虑其表面形貌对其机械性能的影响，尤其是在对弯曲根管治疗时，因为表面形貌的变化和器械的抗腐蚀能力相关。对照组的 AFM 形貌图呈现机械加工留下的沟纹，对照组和快速灭菌组相比，形貌图差异并不明显，而经过 10 次预真空法消毒后，镍钛锉表面沟纹不清晰，有点隙状缺损。统计结果提示经过 10 次高压灭菌的累积效应后，预真空组 RMS 值增加，也说明了镍钛锉表面的不规则沟纹有所加深，影响了其机械强度和切割性能。Caro－line 等[8]

将 Great Taper 和 ProFile 经过 10 次高压蒸汽灭菌后，两种镍钛锉的粗糙度均比对照组有明显增加。需要注意的是临床使用时对其施加的扭力以及消毒药液的浸泡，都会使镍钛锉在高压灭菌时更易被腐蚀[9，10]。提示在临床工作中，在达到有效灭菌的前提下，为延长器械使用寿命，快速高压蒸汽灭菌是镍钛锉理想的灭菌方式。