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CC BY-NC-ND 4.0 · Rev Bras Ortop (Sao Paulo) 2023; 58(02): 284-289
DOI: 10.1055/s-0042-1750751
Artigo Original
Ombro e Cotovelo

Eficácia na esterilização de objetos produzidos pela impressão 3D com material ácido polilático: Comparação entre os métodos autoclave e óxido de etileno

Article in several languages: português | English

Authors

  • Carlos Henrique Ramos 

    1   Departamento de Ortopedia e Traumatologia do Hospital XV, Curitiba, PR, Brasil

  • Pedro Minuzzi Wild 

    1   Departamento de Ortopedia e Traumatologia do Hospital XV, Curitiba, PR, Brasil

  • Eduardo de Carvalho Martins 

    1   Departamento de Ortopedia e Traumatologia do Hospital XV, Curitiba, PR, Brasil

Suporte Financeiro O presente estudo não recebeu nenhum suporte financeiro de fontes públicas, comerciais ou sem fins lucrativos.
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Resumo

Objetivo Devido à popularidade da tecnologia 3D, cirurgiões podem criar guias cirúrgicos específicos e esterilizá-los nas suas instituições. O objetivo do presente estudo é comparar a eficácia dos métodos de esterilização por autoclave e óxido de etileno (OE) de objetos produzidos pela impressão 3D com material ácido polilático (PLA, na sigla em inglês).

Métodos Quarenta objetos em formato cúbico foram impressos com material de PLA. Vinte eram sólidos e 20 eram ocos (impressos com pouco enchimento interno). Vinte objetos (10 sólidos e 10 ocos) foram esterilizados em autoclave, formando o Grupo 1. Os demais (10 sólidos e 10 ocos) foram esterilizados em OE, compondo o Grupo 2. Após a esterilização, os objetos foram armazenados e encaminhados para cultura. Objetos ocos de ambos os grupos foram quebrados durante a semeadura, comunicando o espaço morto com o meio de cultura. Os resultados obtidos foram analisados estatisticamente (teste exato de Fisher e análise de resíduo).

Resultados No grupo 1 (autoclave) houve crescimento bacteriano em 50% dos objetos sólidos e em 30% dos objetos ocos. No grupo 2 (OE) o crescimento ocorreu em 20% dos objetos ocos, com ausência de crescimento bacteriano nos objetos sólidos (100% de amostras negativas). A bactéria isolada nos casos positivos foi Staphylococcus Gram positivo não produtor de coagulase.

Conclusões A esterilização tanto em autoclave quanto pelo OE não foi eficaz para objetos impressos no formato oco. Objetos sólidos esterilizados em autoclave não demonstraram 100% de amostras negativas, não sendo seguro no presente ensaio. Ausência completa de contaminação ocorreu apenas com objetos sólidos esterilizados pelo OE, sendo a combinação recomendada pelos autores.

Palavras-chave

esterilização - impressão tridimensional - óxido de etileno - plásticos biodegradáveis

Trabalho desenvolvido no Hospital XV, Curitiba, PR, Brasil.




Publication History

Received: 10 October 2021

Accepted: 17 May 2022

Article published online:
22 July 2022

© 2022. Sociedade Brasileira de Ortopedia e Traumatologia. This is an open access article published by Thieme under the terms of the Creative Commons Attribution-NonDerivative-NonCommercial License, permitting copying and reproduction so long as the original work is given appropriate credit. Contents may not be used for commercial purposes, or adapted, remixed, transformed or built upon. (https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)

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  • Referências

  • 1 Tack P, Victor J, Gemmel P, Annemans L. 3D-printing techniques in a medical setting: a systematic literature review. Biomed Eng Online 2016; 15 (01) 115
    Search in Google Scholar
  • 2 Hoang D, Perrault D, Stevanovic M, Ghiassi A. Surgical applications of three-dimensional printing: a review of the current literature & how to get started. Ann Transl Med 2016; 4 (23) 456
    Search in Google Scholar
  • 3 Patel DA, Cosman DP. Three-dimensional Printing Technology in Surgery. Surg Curr Res 2016; 06 (01) 6-11
    Search in Google Scholar
  • 4 Langridge B, Momin S, Coumbe B, Woin E, Griffin M, Butler P. Systematic Review of the Use of 3-Dimensional Printing in Surgical Teaching and Assessment. J Surg Educ 2018; 75 (01) 209-221
    Search in Google Scholar
  • 5 Rankin TM, Giovinco NA, Cucher DJ, Watts G, Hurwitz B, Armstrong DG. Three-dimensional printing surgical instruments: are we there yet?. J Surg Res 2014; 189 (02) 193-197
    Search in Google Scholar
  • 6 Mulford JS, Babazadeh S, Mackay N. Three-dimensional printing in orthopaedic surgery: review of current and future applications. ANZ J Surg 2016; 86 (09) 648-653
    Search in Google Scholar
  • 7 Chung KJ, Hong DY, Kim YT, Yang I, Park YW, Kim HN. Preshaping plates for minimally invasive fixation of calcaneal fractures using a real-size 3D-printed model as a preoperative and intraoperative tool. Foot Ankle Int 2014; 35 (11) 1231-1236
    Search in Google Scholar
  • 8 Trauner KB. The Emerging Role of 3D Printing in Arthroplasty and Orthopedics. J Arthroplasty 2018; 33 (08) 2352-2354
    Search in Google Scholar
  • 9 Lal H, Patralekh MK. 3D printing and its applications in orthopaedic trauma: A technological marvel. J Clin Orthop Trauma 2018; 9 (03) 260-268
    Search in Google Scholar
  • 10 Mothes FC, Britto A, Matsumoto F, Tonding M, Ruaro R. Application of three-dimensional prototyping in planning the treatment of proximal humerus bone deformities. Rev Bras Ortop 2018; 53 (05) 595-601
    Search in Google Scholar
  • 11 Morrison RJ, Kashlan KN, Flanangan CL. et al. Regulatory Considerations in the Design and Manufacturing of Implantable 3D-Printed Medical Devices. Clin Transl Sci 2015; 8 (05) 594-600
    Search in Google Scholar
  • 12 Sosnowski E-P, Morrison J. Sterilization of medical 3D printed plastics : Is H2O2 vapour suitable? Can Med Biol Eng Scoiety. 2017;40(1). Available from: https://proceedings.cmbes.ca/index.php/proceedings/article/view/622/616
  • 13 Rosenzweig DH, Carelli E, Steffen T, Jarzem P, Haglund L. 3D-printed ABS and PLA scaffolds for cartilage and nucleus pulposustissue regeneration. Int J Mol Sci 2015; 16 (07) 15118-15135
    Search in Google Scholar
  • 14 Marei HF, Alshaia A, Alarifi S, Almasoud N, Abdelhady A. Effect of Steam Heat Sterilization on the Accuracy of 3D Printed Surgical Guides. Implant Dent 2019; 28 (04) 372-377
    Search in Google Scholar
  • 15 Wojtyła S, Klama P, Baran T. Is 3D printing safe? Analysis of the thermal treatment of thermoplastics: ABS, PLA, PET, and nylon. J Occup Environ Hyg 2017; 14 (06) D80-D85
    Search in Google Scholar
  • 16 Boursier JF, Fournet A, Bassanino J, Manassero M, Bedu AS, Leperlier D. Reproducibility, Accuracy and Effect of Autoclave Sterilization on a Thermoplastic Three-Dimensional Model Printed by a Desktop Fused Deposition Modelling Three-Dimensional Printer. Vet Comp Orthop Traumatol 2018; 31 (06) 422-430
    Search in Google Scholar
  • 17 Mendes GC, Brandão TR, Silva CL. Ethylene oxide sterilization of medical devices: a review. Am J Infect Control 2007; 35 (09) 574-581
    Search in Google Scholar
  • 18 Ries MD, Weaver K, Beals N. Safety and efficacy of ethylene oxide sterilized polyethylene in total knee arthroplasty. Clin Orthop Relat Res 1996; (331) 159-163
    Search in Google Scholar
  • 19 Skalski K, Świeszkowski W, Pomianowski S, Kedzior K, Kowalik S. Radial head prosthesis with a mobile head. J Shoulder Elbow Surg 2004; 13 (01) 78-85
    Search in Google Scholar
  • 20 Shaheen E, Alhelwani A, Van De Casteele E, Politis C, Jacobs R. Evaluation of Dimensional Changes of 3D Printed Models After Sterilization: A Pilot Study. Open Dent J 2018; 12 (01) 72-79
    Search in Google Scholar
  • 21 Pérez Davila S, González Rodríguez L, Chiussi S, Serra J, González P. How to Sterilize Polylactic Acid Based Medical Devices?. Polymers (Basel) 2021; 13 (13) 2115
    Search in Google Scholar
  • 22 Neches RY, Flynn KJ, Zaman L, Tung E, Pudlo N. On the intrinsic sterility of 3D printing. PeerJ 2016; 4: e2661
    Search in Google Scholar
  • 23 Skelley NW, Hagerty MP, Stannard JT, Feltz KP, Ma R. Sterility of 3D-Printed Orthopedic Implants Using Fused Deposition Modeling. Orthopedics 2020; 43 (01) 46-51
    Search in Google Scholar
  • 24 Aguado-Maestro I, De Frutos-Serna M, González-Nava A, Merino-De Santos AB, García-Alonso M. Are the common sterilization methods completely effective for our in-house 3D printed biomodels and surgical guides?. Injury 2021; 52 (06) 1341-1345
    Search in Google Scholar