As lesões experimentais na placa de crescimento têm sido estudadas desde o século XIII. Ollier(1) não encontrou retardo no crescimento longitudinal do fêmur distal de coelhos após múltiplas perfurações da placa epifisária. Outros autores sustentam esses achados, afirmando que a transfixação da placa epifisária com pinos de pequeno calibre não altera o crescimento longitudinal do membro(2,3,4,5,6,7). Garcés et al(8), em estudo experimental com ratos, concluíram que a transfixação de fios perpendiculares à placa epifisária provoca a formação de ponte óssea no local da passagem do pino, tornando esta lesão definitiva, mas não alterando significativamente o crescimento final do osso. Janarv e Wikstrom(9) relataram retardo no crescimento longitudinal quando o pino destruiu mais de 10% da placa epifisária distal do fêmur de coelhos imaturos; já a lesão de 4 a 5% na fise não provoca retardo do crescimento.
Para Cordeiro et al(10), o fator mais importante na interferência dos pinos transfixantes no crescimento longitudinal é o tempo de sua permanência em contato com a placa epifisária. Por sua vez, Haas(11) demonstrou que pinos metálicos passados obliquamente através da placa epifisária produzem maior retardo do crescimento do que pinos perpendiculares à placa epifisária.
O propósito do presente estudo foi investigar e comparar os efeitos da penetração de pinos metálicos lisos e rosqueados, introduzidos perpendicular e obliquamente na placa de crescimento distal do fêmur de coelhos imaturos. As alterações no crescimento longitudinal, na angulação dos côndilos femorais e na microestrutura da placa de crescimento foram analisadas através de medidas anatômicas, de radiografias e estudo histológico, após oito e 12 semanas do procedimento cirúrgico.
MATERIAIS E MÉTODOS
Os experimentos foram realizados no laboratório de experimentação da Universidade de Passo Fundo e a análise histopatológica, no Instituto de Patologia de Passo Fundo.
O modelo experimental utilizado neste estudo foi um grupo de 55 coelhos imaturos, masculinos, brancos, da raça Nova Zelândia, com a mesma idade (cinco semanas de vida), pesando, aproximadamente, 930g cada.
Cinco animais foram sacrificados com cinco semanas de vida e tiveram seus fêmures dissecados e mensurados com paquímetro de precisão. Esses valores foram tabula-dos e utilizados como referência para a idade de cinco semanas.
Os outros 50 animais foram anestesiados com cloridrato de quetamina na dose de 1mg/kg, intramuscular. Após, o terço distal da coxa desses animais foi tricotomizado e o procedimento foi realizado respeitando-se técnicas de assepsia e anti-sepsia. Antibioticoterapia profilática foi empregada utilizando-se uma dose única de penicilina benzatina 150.000UI, via intramuscular, uma hora antes do procedimento cirúrgico. Fez-se incisão para-rotuliana interna no fêmur distal esquerdo. A rótula foi rebatida lateralmente e o fio foi passado perpendicular à placa epifisária. Fez-se pequena incisão nas regiões lateral e medial da epífise distal do fêmur esquerdo, quando utilizada a transfixação com fios cruzados ou intramedulares. Os pinos, medindo entre 0,8 e 1,5mm de espessura, foram aplicados no terço distal do fêmur esquerdo e passados, mediante a utilização de perfurador manual. A incisão foi fechada com mononáilon 4.0, e os pontos foram retirados duas semanas após o procedimento. Em todos os animais, os fios foram cortados próximo ao osso e sepultados, não ficando nenhum implante visível. No pós-operatório, os animais foram mantidos em gaiolas individuais, sem restrição das atividades, de alimentação (ração) e de água. Curativos foram feitos semanalmente, com uso de soro fisiológico e álcool iodado. Fez-se controle radiográfico em todos os fêmures operados logo após o procedimento cirúrgico para verificar o posicionamento dos fios.
Os animais foram divididos em cinco grupos, de acordo com a técnica de transfixação e implante metálico empregado, a saber:
Grupo A: Composto por 10 animais. Introduzido um fio de Kirschner de 1,5mm de diâmetro perpendicular à placa epifisária, que foi retirado logo após a transfixação da placa epifisária. Transfixou-se somente uma vez a placa epifisária.
Grupo B: Composto por 10 animais. Introduzido um fio de Kirschner de 1,5mm de diâmetro perpendicular à placa epifisária, no sulco intercondiliano, que foi sepultado e deixado no local, até o final do experimento.
Grupo C: Composto por 10 animais. Introduzidos dois fios de Kirschner de 1,5mm cruzados através dos côndilos femorais, atravessando a placa epifisária e a cortical contralateral. Esses fios foram sepultados e deixados no local, até o final do experimento.
Grupo D: Composto por 10 animais. Introduzido um fio rosqueado de 1,5mm de diâmetro, perpendicular à placa epifisária, no sulco intercondiliano, que foi sepultado e deixado no local, até o final do experimento.
Grupo E: Composto por 10 animais. Introduzidos dois fios de 0,8mm através dos côndilos femorais em direção à região intramedular do fêmur (portanto, não cruzando as corticais do fêmur). Esses fios foram sepultados e deixados no local, até o final do experimento.
Os cinco grupos foram subdivididos em 10 subgrupos de cinco animais cada, de acordo com a época em que fo-ram mortos. No subgrupo 1, os animais foram sacrificados com oito semanas de vida (A1, B1, C1, D1, E1) e, no subgrupo 2, com 12 semanas de vida (A2, B2, C2, D2, E2).
Após o sacrifício dos animais, os tecidos moles foram dissecados e retirados de ambos os fêmures, cujo comprimento foi mensurado com paquímetro de precisão. O comprimento longitudinal dos fêmures foi medido do ponto mais distal do côndilo medial à borda superior da epífise femoral proximal. Utilizou-se o fêmur direito (não opera-do) do mesmo animal como controle, o qual foi comparado com o lado operado.
Cada peça foi radiografada nas incidências em ânteroposterior e de perfil dos membros inferiores de cada animal. O aparelho utilizado foi o CRX 100-100®, com a car-ga de 6mAs e 40Kv e distância focal de 1m. Nas radiografias, a angulação do côndilo femoral distal foi medida com goniômetro e verificada a relação do pino com a placa epifisária. Todas as medições foram feitas por três indivíduos diferentes, não tendo sido verificadas alterações entre elas.
Após a realização das medições, as peças foram encaminhadas para a análise histológica. O terço distal dos fêmures foi fixado em formol a 10% por um período de 72 horas. As peças foram, então, descalcificadas utilizandose ácido nítrico e álcool a 80%. A seguir, foram desidratadas com álcool a 90%, 80%, 70%, nessa ordem e por 30 minutos em cada processo. Em seqüência, foram clareadas em xilol por cerca de duas horas e, em seguida, impregnadas e incluídas em parafina. Foram realizados cortes frontais de cinco micrômeros de espessura com micrótomo Leica, modelo RM 2125. Os cortes obtidos foram coletados em lâmina de vidro e corados com hematoxilina-eosi-na, alcian blue e tricrômico de Gomori para o exame sob microscopia óptica.
RESULTADOS
Grupo controle
- Animais sacrificados com cinco semanas de vida.
O tamanho médio encontrado no fêmur direito foi de 92,8mm e, no fêmur esquerdo, de 89,8mm, obtendo-se discrepância de 3,19%, em média, e 0º de angulação, resultados que se assemelham aos valores normais de discrepância obtidos por Garcés(6) (tabela 1).
Grupo A
- Fio introduzido central e perpendicular à placa epifisária e retirado logo em seguida.
Subgrupo A1 (animais sacrificados com oito semanas)
Anatomia
O comprimento longitudinal do fêmur esquerdo foi, em média, de 86mm e, do lado direito (contralateral), de 84,60mm. Verificou-se que, após transfixação momentânea na fise realizada no lado esquerdo, houve acréscimo no tamanho do fêmur esquerdo em 1,62%, em média, em relação ao fêmur direito (tabela 2).


Radiologia
Não houve diferença quanto à angulação entre os fêmures analisados (fig. 1).


Histologia
Na avaliação histológica, verificou-se que a estrutura morfológica da placa de crescimento encontrava-se preservada. Havia nas lâminas observadas áreas focais de ruptura da placa de crescimento no local onde fora colocado o pino de Kirschner (fig. 2).
Subgrupo A2 (animais mortos com 12 semanas após a colocação do pino)
Anatomia
O comprimento longitudinal do fêmur esquerdo foi, em média, de 89,6mm e, do lado direito, de 86,4mm. O crescimento verificado após a transfixação do lado esquerdo foi de 3,57%, em média, em relação ao grupo controle (tabela 3).


Radiologia
Na avaliação radiológica, quatro dos cinco fêmures do lado esquerdo apresentaram desvios angulares em valgo, os quais variaram de 5º a 7º em relação ao lado direito.
Histologia
Na avaliação histológica, observou-se interrupção da cartilagem da placa de crescimento. No trajeto dos fios, observaram-se fibrose e trabéculas ósseas com reação fibroblástica (fig. 3).
Grupo B
- Fio introduzido central e perpendicular à placa epifisária e deixado no lugar.
Subgrupo B1 (animais sacrificados com oito semanas)
Anatomia
O comprimento longitudinal do fêmur esquerdo foi, em média, de 90,8mm e, do lado direito, de 93,8mm. Houve diminuição do tamanho do fêmur operado de 3,19%, em média, em relação ao grupo controle (tabela 4).
Radiologia
Em relação à angulação, não houve diferença entre os fêmures analisados (fig. 4).
Histologia
Na avaliação histológica, verificou-se que a cartilagem de crescimento mostrava-se interrompida, exibindo, perifericamente ao trajeto do fio, proliferação fibroblástica e trabéculas ósseas com proliferação osteoclástica. Na epífise, observou-se neoformação vascular (fig. 5).

Subgrupo B2 (animais mortos com 12 semanas)
Anatomia
O comprimento longitudinal do fêmur esquerdo foi, em média, de 88,2mm e, do lado direito, de 89,8mm. Houve diminuição do tamanho do fêmur operado em 1,78%, em média, em relação ao fêmur direito (tabela 5).
Radiologia
Quanto à angulação, dois animais apresentaram desvio em valgo de 5º e desvio em varo de 5º.


Histologia
Na avaliação histológica, encontrou-se diminuição do tecido hematopoiético no trajeto do fio, tendo havido rom-pimento da placa de crescimento. Na periferia da área lesada, houve discreta proliferação fibroblástica e neoformação óssea (fig. 6).
Grupo C
- Pinos cruzados de 1,5mm deixados no local.
Subgrupo C1 (animais mortos com oito semanas)
Anatomia
O comprimento longitudinal do fêmur esquerdo foi, em média, de 82,6mm e, do lado direito, de 84mm. O tamanho do fêmur operado foi 1,66% menor, em média, em relação ao grupo controle (tabela 6).


Radiologia
Quanto à angulação dos fêmures, um dos animais apresentou desvio em valgo de 5º (fig. 7).
Histologia
Na avaliação histológica, encontrou-se rompimento da cartilagem da placa de crescimento no local onde foram colocados os fios. Na periferia do trajeto do fio, observouse neoformação óssea com células fibroblásticas e discreta formação de fibrose (fig. 8).
Subgrupo C2 (animais mortos com 12 semanas)
Anatomia
O comprimento longitudinal do fêmur esquerdo foi, em média, de 84,6mm e, do lado direito, de 88,4mm. Houve diminuição do tamanho do fêmur operado em 4,29%, em média, em relação ao fêmur direito (tabela 7).


Radiologia
Três animais apresentaram desvio em valgo de 2º a 5º e desvio angular em varo de 5º.
Histologia
Na avaliação histológica, encontrou-se rompimento da cartilagem da placa de crescimento no local onde foram colocados os fios. Na periferia do trajeto do fio, observouse neoformação óssea com células fibroblásticas e discreta formação de fibrose (fig. 9).


Grupo D
- Pino central rosqueado que permanece cruzando à placaepifisária.
Subgrupo D1 (animais mortos com oito semanas)
Anatomia
O comprimento longitudinal do fêmur esquerdo foi, em média, de 82mm e, do lado direito, de 85mm. Houve diminuição do tamanho do fêmur operado de 3,52%, em média, em relação ao fêmur direito (tabela 8).



Radiologia
Quanto à angulação dos fêmures, dois animais apresentaram desvio angular em valgo de 2º e 3º, respectivamente (fig. 10).
Histologia
Na avaliação histológica, encontrou-se ruptura da cartilagem de crescimento. Na periferia da lesão, observou-se neoformação óssea com predomínio de células osteoblásticas (fig. 11).
Anatomia
O comprimento longitudinal do fêmur esquerdo foi, em média, de 79,6mm e, do lado direito, de 87,4mm. Houve diminuição do tamanho do fêmur operado em 8,92%, em média, em relação ao grupo controle (fêmur direito) (tabela 9).
Radiologia
Um animal apresentou desvio angular em valgo de 5º e outro, desvio angular em varo de 5º.
Histologia
Na avaliação histológica, encontrou-se ruptura da cartilagem de crescimento. Na periferia da lesão, constatou-se neoformação óssea com predomínio de células osteoblásticas. Em um dos animais, observou-se reação gigantocitária e resíduo de corpo estranho entre a cartilagem de crescimento e a epífise, por provável presença de fio de sutura (fig. 12).

Grupo E
- Pinos intramedulares que permanecem na placa epifisária.
Subgrupo E1 (animais sacrificados com oito semanas)
Anatomia
O comprimento longitudinal do fêmur esquerdo foi, em média, de 79,6mm e, do lado direito, de 85,4mm. Houve diminuição do tamanho do fêmur operado em 6,79%, em média, em relação ao lado direito (tabela 10).
Radiologia
Quanto à angulação, três animais apresentaram desvio angular em valgo de 5º, 6º e 7º, respectivamente (fig. 13).


Histologia
Na avaliação histológica, encontrou-se interrupção da cartilagem da placa de crescimento com formação de osso na periferia do trajeto (trabéculas ósseas com osteoclastos na periferia). Na medula óssea, havia neoformação óssea e osteomielite reacional. Observou-se pequena área de fibrose, infiltrado plasmocitário e trabéculas ósseas exibindo infiltrado na periferia (fig. 14).
Subgrupo E2 (animais sacrificados com 12 semanas)
Anatomia
O comprimento longitudinal do fêmur esquerdo foi, em média, de 82,4mm e, do lado direito, de 88,6mm. Houve diminuição do tamanho do fêmur operado de 6,99%, em média, em relação ao lado direito (tabela 11).
Radiologia
Não houve diferença quanto à angulação entre os fêmures analisados.


Histologia
Na avaliação histológica, encontrou-se interrupção da cartilagem da placa de crescimento com substituição parcial por tecido ósseo e neoformação de osso na periferia do trajeto. Na epífise, observaram-se também células osteoclásticas na periferia do trajeto do fio (fig. 15).
DISCUSSÃO
A transfixação da placa de crescimento por meio de fios metálicos é um procedimento cirúrgico freqüentemente utilizado no tratamento de lesões epifisárias traumáticas em crianças, principalmente nos casos em que não se pode obter boa estabilidade da fratura somente com o uso do (12,13). Contudo, os efeitos das lesões provocadas pela transfixação da placa de crescimento têm sido objeto de estudo por muitos pesquisadores. Ollier(1) realizou pesquisas em coelhos imaturos fazendo incisões lineares através da fise, o que levou a concluir que os cortes superficiais não afetaram o crescimento, porém os profundos o interromperam. O autor constatou também que múltiplas perfurações sobre a placa, provocadas por agulha, não causariam distúrbios no crescimento. Outros autores demonstraram que a transfixação da fise com pinos de pequeno calibre não altera o crescimento longitudinal do membro(2,3,4,5,6,7).
Por outro lado, Garcés et al(8), em um estudo experimental com ratos, concluíram que a passagem de fio perpendicular à fise provocaria uma ponte óssea no local, tornando essa lesão definitiva, não alterando significativamente, contudo, o crescimento final do osso. Nordentoft(14) demonstrou que, para causar dano permanente à fise, a lesão ocasionada pelo pino deveria corresponder a, pelo menos, 20% do diâmetro da placa de crescimento. Estudo mais recente, de Janarv e Wikstrom(9), tem demonstrado retardo no crescimento longitudinal quando o pino destrói mais de 10% da placa epifisária distal do fêmur de coelhos imaturos; já a lesão de 4 a 5% na placa epifisária não provocaria retardo do crescimento.

No presente estudo, utilizaram-se pinos que correspondem a 5,3% e menos de 10% do diâmetro da placa epifisária, logo, não suficientes para causar lesão definitiva na fise(15). No grupo A, nos animais em que foi feita a transfixação e, em seguida, retirado o pino, a angulação dos fêmures não foi alterada após oito semanas de vida. Entre-tanto, após 12 semanas de vida foi observada deformidade angular em quatro dos cinco fêmures estudados. Nesses, constatou-se hipercrescimento do lado operado na maioria dos animais quando comparado com o contralateral nas primeiras oito semanas de vida. Após 12 semanas de vida, a diferença no comprimento longitudinal do fêmur entre os dois lados foi ainda maior, porém, o estudo histológico da placa epifisária não evidenciou sinais de dano permanente no crescimento. Observou-se no grupo A1, ou seja, nos animais mortos com oito semanas, que a placa de crescimento manteve a sua morfologia normal; já no grupo de 12 semanas (A2) constatou-se que no trajeto do fio havia fibrose e trabéculas ósseas. Esses achados suportam os já relatados por Garcés et al(8), de que ocorre uma ponte óssea imatura entre epífise e metáfise, na área de perfuração do pino, ao redor da qual há degeneração celular e debris ósseos. Em relação ao comprimento e angulação, as diferenças encontradas neste estudo foram as mesmas diferenças fisiológicas esperadas em animais não operados(16). Portanto, há concordância com outros autores, que sugerem que a discrepância do comprimento e a deformidade angular variam com a quantidade de placa lesada(2,14,17).
Cordeiro et al(10) demonstraram que o fator mais importante na interferência dos pinos transfixantes no crescimento longitudinal é o seu tempo de permanência em contato com a placa epifisária. Outros autores demonstraram que a lesão é reversível quando o pino permanece transfixando a fise por até uma semana de pós-operatório; porém, quando o pino permanece por mais de três semanas, ocorrem degeneração e desorganização da placa de crescimento(2,3,8, 15,18). Após 12 semanas de transfixação, as alterações da placa de crescimento são definitivas, com degeneração, infiltração da placa epifisária por tecido ósseo, também se observando degradação celular ao redor do local da inserção do pino(10,18).
No grupo B, nos animais em que o fio central permaneceu transfixando a fise, não houve deformidade angular nos fêmures nas primeiras oito semanas de vida. Entretanto, após 12 semanas de vida, foi observada deformidade angular em três dos cinco fêmures estudados. Constatouse também retardo maior no crescimento longitudinal do fêmur operado, comparando-o com o contralateral. No estudo histológico da placa epifisária, não se evidenciaram sinais de dano permanente no crescimento. A avaliação morfológica mostrou discreta proliferação fibroblástica e neoformação óssea na periferia da área lesada tanto no grupo de oito semanas (B1) como no grupo de 12 semanas (B2). Portanto, os resultados deste estudo são compatíveis com os achados prévios publicados por Cordeiro et al(10).
Haas(11) demonstrou que pinos metálicos transfixados obliquamente à placa epifisária produzem maior retardo de crescimento do que os pinos perpendiculares. Cordeiro et al(10) concluíram que a localização anatômica do implante em relação à fise também influenciava o prognóstico da lesão, pois os pinos colocados obliquamente apresentavam maior retardo de crescimento do que os aplicados perpendicularmente à placa de crescimento. Os autores acreditam que os pinos que atravessam as corticais opostas produzem maior retardo no crescimento e, conseqüentemente, maior discrepância. Neste estudo, os achados no grupo C, ou seja, nos animais que foram submetidos à transfixação da fise com pinos oblíquos, suportam os previamente relatados por outros autores. Encontrou-se retardo no crescimento do fêmur esquerdo, em média, de 1,66% maior do que no lado contralateral nos animais mortos com oito semanas de vida. Após 12 semanas de vida, a diferença no crescimento longitudinal do fêmur esquerdo obtida pela transfixação foi, em media, de 4,29%, diferença essa considerada moderada quando se levou em conta a discrepância media normal dos coelhos(17,19).
Notou-se que somente um dos fêmures estudados desenvolveu angulação nas primeiras oito semanas e que quatro dos cinco desenvolveram deformidade angular nas 12 semanas de vida. O estudo histológico desse grupo mostrou interrupção na placa de crescimento de todos os fêmures estudados, com desorganização celular e com substituição do tecido cartilaginoso por neoformação óssea no trajeto do fio e por tecido fibroso ao redor da área lesada. Os resultados obtidos nesse grupo comprovam os já observados por outros autores, os quais conduzem à conclusão de que o fator mais importante na interferência dos pinos transfixantes com o crescimento epifisário é o seu tempo de permanência em contato com a placa epifisária(11,18).
O grupo D (animais com pinos rosqueados) foi responsável pelas maiores alterações no crescimento longitudinal. Os animais mortos com oito semanas apresentaram retardo no crescimento, em média, de 3,52% quando comparado com o lado contralateral. Nos animais mortos com 12 semanas, obteve-se um índice mais alto de comprometimento, com a média de retardo no crescimento de 8,92%. Os achados histológicos desse grupo comprovaram degeneração da cartilagem de crescimento com substituição de tecido cartilaginoso por tecido ósseo na 8a e 12a semanas de vida. Em nossa opinião, isso ocorreu devido ao maior atrito e lesão provocada pela passagem do pino na fise e pela compressão que o pino rosqueado provoca na fise, como observado previamente por Trueta e Trias(18).
Noble et al(20) usaram fêmures de ratos e encontraram que a tensão produzia uma clivagem na fise na zona hipertrófica, levando ao retardo no crescimento. Bright e Elmo-(12), usando tíbias de ratos, encontraram que a força de tensão na fise causa falha na zona de células germinativas, provocando retardo no crescimento. Entretanto, nenhum outro estudo com a comparação de fios intramedulares cruzando a placa epifisária foi relatado na literatura. No grupo E (animais submetidos à cirurgia com dois pinos intramedulares cruzando a placa epifisária e que não atravessaram as corticais opostas), constatou-se retardo de cresci-mento maior do que naqueles em que foram utilizados os fios cruzados à placa epifisária, com média de retardo de 6,99% e 4,29%, respectivamente. Os achados histológicos nesse grupo evidenciaram substituição do tecido cartilaginoso normal da placa de crescimento por tecido ósseo. Assim, acreditamos que o retardo no crescimento ósseo longitudinal dos fêmures em nosso estudo deve-se à maior força de tensão e compressão provocada pelos pinos intramedulares.
CONCLUSÕES
1) O pino metálico liso de 1,5mm de espessura, quando colocado perpendicular e momentaneamente na placa epifisária distal do fêmur de coelhos de cinco semanas de vida, não altera o crescimento longitudinal do osso ou tampouco modifica a estrutura morfológica da placa de crescimento.
2) O pino metálico liso de 1,5mm de espessura, perpendicular à placa epifisária, quando deixado no local por 12 semanas, altera por lesão o crescimento longitudinal do osso.
3) Pinos metálicos lisos de 1,5mm de espessura, quando colocados cruzados em relação à placa epifisária, por período superior a oito semanas, alteraram o crescimento longitudinal do osso, com substituição do tecido cartilaginoso por tecido ósseo no local da lesão, caracterizando lesão da placa de crescimento.
4) Dois pinos metálicos lisos de 0,8mm de espessura, quando colocados intramedulares em relação à placa epifisária, por oito e 12 semanas, alteraram o crescimento longitudinal do osso, tendo-se observado discrepância maior nesse grupo em relação ao comprimento longitudinal. Histologicamente, ocorre substituição do tecido cartilaginoso por tecido ósseo no local da lesão, área de fibrose e necrose na periferia, caracterizando lesão da placa de crescimento. Essa lesão observada é mais importante que a provocada por fios cruzados, devido possivelmente a forças de tensão.
5) O pino rosqueado de 1,5mm de espessura, quando deixado por período igual ou superior a oito semanas e colocado perpendicularmente em relação à placa epifisária, causa lesão mais extensa nesta, com alteração significativa de crescimento longitudinal do osso.
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