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4.1 批覆氮化鉻薄膜電燒刀之物性分析

披覆氮化鉻薄膜於光學顯微鏡下觀之為一平滑無缺陷銀色鍍模(圖十九),其5um範 圍之中心度平均表面粗糙度(Ra)與均方根粗糙度(Rms)數值為2.77, 3.59nm (圖二十A, B);

於1um範圍之中心度平均表面粗糙度(Ra)與均方根粗糙度(Rms)數值為2.64, 3.41nm (圖 二十 C, D);氮化鉻薄膜硬度平均值為2292.83Hv;表面接觸角氮化鉻薄膜為

91.86±2.69°(圖二十一),拉曼光譜於150, 409, 648, 805, 943, 1003, 1326cm-1處有表現高峰 (圖二十二)。

4.2 表面批覆鐵氟龍薄膜之市售電燒刀與批覆氮化鉻薄膜電燒刀之比較

4.2.1 豬隻體內實驗數據分析

4.2.1.1 受損組織型態觀察

於豬隻體內進行之電燒刀實驗,設定之電燒刀能量分為20、50和80瓦三組,接下來 將從H&E染色和Masson’s Trichrome兩種染色下觀察到各不同瓦數下之組織結構分述再 加以總合。

設定為20瓦能量操作下之表面批覆鐵氟龍薄膜之市售電燒刀與批覆氮化鉻之電燒

刀組別皆可觀察到最表層組織破裂,組織間隙有許多紅血球與白血球浸潤,Masson’s

七 B),於統計學上達到顯著差異(p<0.05)(表三)。

術後第三天兩組之組織熱損傷範圍大小無顯著差異,組織橫切面上受損分層表現相

癒合進程,批覆氮化鉻之電燒刀與批覆鐵氟龍薄膜之市售電燒刀之癒合速度無顯著差異。

由以上觀之,批覆鐵氟龍薄膜之市售電燒刀其西方點墨法NFκB與Caspase3數據於術 後三天皆到達高峰,接著持續下降至術後三週,其中NFκB數據於術後三週下降至被抑 制之數值;而批覆氮化鉻之電燒刀其NFκB與Caspase3蛋白質電泳數據於術後三天到達高 峰,後下降至術後一週,接著皆維持於一穩定數值到術後三週。

第五章

及基板偏壓上升時,氮化鉻薄膜結構會由 Cr2N 轉變為 CrN(Sun,2006;Lee,2006),此氮化 鉻薄膜晶型會影響薄膜硬度,CrN 硬度較 Cr2N 高(Knotek,1991),若想要製成高硬度且

磁控濺鍍時就要設定較高之基板溫度(300℃)、較高之基板偏壓(-290V)和較高之反應氣 氬氣雷射下可讀到氧化鉻最明顯之 350,418,554,615cm-1處波峰(Chen,2006),又氮化鉻之 晶 格 主 要 以 立 方 面 心 (face-centered cubic) 結 構 為 主 , 其 於 拉 曼 光譜 中 表 現 在 223, 330,460,660,910 1050cm-1 處,但若製成薄膜時之氮氣比例較低亦會出現六角結晶型之 Cr2N,其於拉曼光譜中表現在 215, 267, 284, 385, 490, 586, 667, 760, 943cm-1處,氮化鉻

Cr2N 有最小表面接觸角(60°),最大表面接觸角(101°)是 CrN,而表面游離能量與表面接 4.97nm,Barshilia 等學者(Barshilia,2006)使用磁控濺鍍於基板偏壓-200V 和基板溫度 300

℃環境下取得之表面粗操度 Rms 為 7.3nm;Broitman 等學者(Broitman,2001)使用磁控濺 鍍改變反應氣體流量及設定基板溫度為 100 和 350℃,發現氮氣比例越高薄膜表面粗操 度 Rms 越小,當氮氣比例趨近 100%時,薄膜表面粗操度與基板溫度無顯著相關性,且 Rms 可以達到 0.4nm;Cunha 等學者(Cunha,1999)使用磁控濺鍍於 500 瓦基板偏壓-75V 和基板溫度 300℃環境下取得之表面粗操度 Rms 值為 9.4nm,若基板偏壓下降至-25V 表 面粗操度 Rms 值升為 10.4nm;Zhou 等學者(Zhou,1999)使用反應式磁控陽極濺度於 300 瓦能量下製成之氮化鉻薄膜表面粗操度 Rms 為 10.34nm,以上數據與本實驗結果對照,

富含血管且性質柔軟,Frizzell 等學者(Frizzel,1977)比較兔子肝臟、腎臟與睪丸對局部超 (Hay, 2005),Lin 等學者(Lin,2003)將狗的肝臟置於 50、60、70℃水浴中,水浴時間從 5、

10、15、20、30、45,至 60 分鐘,結果發現溫度越高肝臟組織熱損傷越嚴重,當溫度 造成之組織熱損傷無異;又 Kinoshita 等學者 (Kinoshita,1999)於豬胃壁上使用傳統單極 電燒刀作切割,將能量設定為 30 瓦時切割不到兩秒鐘鐘後作用探頭周圍組織溫度立即 上升到超過 100℃,當組織溫度超過 100℃時組織蒸發碳化(Livaditis,2001),此種組織快 速破壞不適合用來分析電燒刀探頭造成組織熱損傷之組織觀察;為了將兩組別基本熱損 傷控制至相近,並且能清楚辨識組織傷害模式,因此本實驗將單極電燒刀輸出能量設定 為 20 瓦,與組織接觸 2 秒鐘,方便作組織切片染色觀察;並且此單極電燒刀輸出能量

20 瓦,對應至臨床上於胃腸壁及口腔黏膜等組織厚度較薄、易有組織穿孔危險之區域作

兩組之高溫皆比過去文獻中使用 30 瓦產生之溫度 350℃更低(Kinoshita,1998);根據文獻 報導市售鐵氟龍之熱傳導係數為 0.26 W×m-1×K-1氮化鉻薄膜熱傳導係數為 0.32

刀切割之豬肝,可以看到熱損傷區域最中心為電燒刀作用探頭直接接觸之區域呈一空洞,

探頭表面散發之能量使組織瞬間溫度驟升,高溫區組織蒸發碳化,因此出現中心之空洞;

空洞旁可看到第二層熱損傷組織廣泛壞死,外圍第三層組織充血並逐漸轉換為正常肝組 織,與本實驗結果發現同樣之組織分層現象;而 Riegel 等學者(Riegel,2006)於 2006 年發 表之文獻中指出,於大鼠腦部使用雙極電燒刀切割,能量 20 瓦、施術 2 秒鐘,兩天後 McGahan 等學者 1992 年(McGahan,1992, Kalkwarf,1983)觀察豬肝五週組織修復情形相符;

由本實驗此階段之結果與過去文獻結果可推測,單極電燒刀對組織熱損傷產生之組織變

造成之組織熱損傷,於術後三天到達高峰;之後NFkB 數值持續下降至第三週時,市售

Chinpairoj 等學者(Chinpairoj,2001),於大鼠舌頭進行單極電燒刀之體內實驗,術後 立即觀察到許多去活性膠原蛋白與大販為組織水腫,術後三天組織發炎與壞死區域最廣,

第六章

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