Achilles tendon rupture Sport Injuries by Haroun Cherif 

Overview Achilles tendon rupture 

Overview   The Achilles tendon is a large band of fibrous ?ssue in the back of the ankle that connects the powerful calf muscles to the heel bone (calcaneus) 

  This Achilles tendon is the largest tendon in our body 

  When the calf musles contract, the Achilles tendon is ?ghtened, pulling the heel 

  It is vital to such ac?vi?es as walking, running, and jumping 

Achilles  tendon 

Causes   This tendon can grow weak and thin with age and lack of use 

  At this stage it becomes prone to injury or rupture 

  Certain diseases (ex. Arthri?s, diabetes) and medica?ons (ex. Cor?costeroids and some fluoroquinolone an?bio?cs) can increase the risk of rupture 

Causes   The most common mechanisms of injury include sudden forced plantar flexion of the foot, unexpected dosiflex?on of the foot, and violent dorsiflexion of the foot 

  Direct trauma 

  AKri?on of  the tendon as a result of longstanding peritenoni?s with or without tendinosis 

Causes   Sudden, eccentric force applied to a dorsiflexed foot 

  May occur as the result of direct trauma or as the end result following Achilles peritenoni?s, with or without tendinosis 

  Risk factors: reacrea?onal athlete, age (30‐50 years), previous tendon injury, previous tendon injec?ons or fluoroquinolone use, abrupt changes in training (intensity, ac?vity level), par?cipa?on in a new ac?vity 

Peritenoni?s with tendinosis   Will generally present with ac?vity‐related pain, swelling, and some?mes crepita?on along the tendon sheath 

  With or without the presence of nodularity 

  More severe symptoms may include pain at rest 

Tendinosis   Lage‐stage manisfesta?on of this problem 

  Characterized by mucoid degenera?on of the achilles tendon itself, with a lack of inflammatory response and symptoms 

  A sense of fullness or nodularity in the posterior aspect of the tendoachilles 

Epidemiology   Although the worldwide frequency of Achilles tendon ruptures is not known data collected from Finland es?mates that it occurs in 18 per 100000 people yearly 

  The male‐to‐female ra?o of rupture is es?mated from 1.7:1 to 12:1. 

Func?onal anatomy Achilles tendon rupture 

Func?onal Anatomy   The largest and strongest tendon in the human body 

  Formed from the tedninous contribu?ons of the gastrocnemius and soleus muscles 

  The tendons converge appr. 15 cm proximal to the inser?on at the posterior calcaneus 

Func?onal Anatomy   When viewed in cross sec?on, the right Achilles tendon appears to spiral counterclockwise 30‐150º toward its inser?on at the calcaneus 

  The spiraling of the tendon as it reaches the calcaneus allows for elonga?on and elas?c recoil within the tendon, facilita?ng storage and release of energy during movement 

  This also allows higher shortening veloci?es and greater instantaneous muscle power than could be generated by the gastrocnemius and soleus complex alone 

Func?onal Anatomy   Because the ac?n and myosin present in the tenocytes, tendons have almost ideal mechanical proper?es for the transmission of force from muscle to bone 

  Tendons are s?ff, but possess a high tensile strength 

  They have the ability to strecth up to 4% before damage occurs 

  With a stretch greater than 8% occurs macroscopic rupture 

Blood supply for the tendon   Derived from the posterior 4bial artery and its contribu?ons to the musculotendinous junc?on, as well as the mesosternal vessels which cross the paratenon, infiltra?ng the tendon and the bone‐tendon junc?on at the calcaneus 

  The watershed zone is an area 2‐6 cm proximal to the calcaneus, in which the blood supply is less abundant and becomes even sparser with age 

  It is in this part that most degenera?on and therefore rupture of the Achilles tendon occurs 

Sport‐specific biomechanics   The peak Achilles tendon force (F) and the mechanical work (W) by the calf muscles are respec?vely appr. 2200N and 35J in the squat jump, 1900N and 30J in the countermove jump, and 3800N and 50J when hopping 

  The es?mated peak load is 6‐8 ?mes the body weight during running with a tensile force of greater than 3000N 

  On average, achilles tendons in women have a small cross‐sec?onal area than in men 

  This suggests that less force is generated in a woman’s Achilles tendon, which may account for the lower rate of rupture in women 

Injury Evalua?on Achilles tendon rupture 

History   Pa?ents with an Achilles tendon rupture frequently present with complaints of a sudden snap in the lower calf associated with acute sever pain 

  The pa?ent may be able to ambulate with a limp, but he or she is unable to run, climb stairs, or stand on their toes 

  Loss of plantar flexion power in the foot 

  May be swelling of the calf 

History   There may be a history of a recent increase in physical ac?vity/training volume 

  There may be a history of recent use of fluoroquinolones, coir?costeroids or of cor?costeroid injec?ons 

  There may have been a previous rupture of the affected tendon 

Physical evalua?on   Examine the en?re length of the gastrocnenmius‐soleus‐achilles complex 

  Evaluate any tenderness, swelling, ecchymosis, and tendon defects 

  Some?mes a  palpable gap in the Achilles tendon may be found 

  The pa?ent will be unable to stand on the toes on the affected leg 

Clinical tests   “Hiperdorsiflexion” sign – With the pa?ent prone and knees flexed to 90º, maximal passive dorsiflexion of both feet may reveal excessive dorsiflexion of the affected leg 

  Thompson test: with the pa?ent prone, squeezing the calf of the extended leg may demonstrate no passive plantar flexion of the foot if its Achilles tendon is ruptured 

  O’Brien needle test: insert a needle 10 cm proximal to the calcaneal inser?on of the tendon. With passive dorsiflexion of the foot, the hub of the needle will ?lt rostrally when the Achilles tendon is intact 

Differen?al diagnosis   Ankle fracture 

  Ankle sprain 

  Calcaneofibular ligament injury 

  Talofibular ligament injury 

Imaging studies   Radiographs are useful in ruling out other injuries (may show sog‐?ssue swelling, increased ankle dorsiflexion on stress views, vascular or heterotopic calcifica?ons, accessory ossicles, calcaneal fractures, Haglund deformity, bony metaplasia) 

  Musculoskeletal ultrasonography can be used to determine the tendon thickness, character, and presence of a tear 

  MRI: can be used to discern incomplete ruptures from degenera?on of the Achilles tendon, can dis?nguish between paratenoni?s, tendinosis, and bursi?s 

Rehabilita?on Program Achilles tendon rupture 

Physical Therapy   A person who ruptures the Achilles tendon should seek prompt medical treatment 

  Physical therapy is generally not indicated in the acute phase of the treatment, but later becomes a crucial part of the rehabilita?on once adequate healing of the tendon has occurred 

  A nonopera4ve vs opera4ve treatment is determined on a pa?ent‐by‐pa?ent basis 

  Typically, both nonopera?ve and opera?ve treatment op?ons are offered to pa?ents, with par?cular emphasis on the benefits and risks of each procedure 

Surgical Interven?on   Controversy exists regarding whether to conserva?vely manage a first‐?me Achilles tendon rupture or to surgically reconstruct the ruptured tendon 

  According to Kahn et al. There was a consistent finding of an appr. 33% higher rate of complica?ons in those treated surgically 

  Nonopera?vely treated pa?ents had a rerupture rate appr. 3 ?mes higher than those treated surgically, but these pa?ents had minimal risk for other complica?ons 

  Listed complica?ons resul?ng from open surgical repair included deep infec?ons (1%), fistulae (3%), necrosis fo the skin or tendon (2%), rerupture (2%), and minor complica?ons  

Surgical interven?on   Studies indicate that pa?ents who had a percutaneous rather than an open surgical approach had a minimal rate of infec?on 

  But it was also demonstrated that there were rela?vely high rates of injury to the sural nerve 

Conserva?ve repair   Early reports of rerupture in conserva?vely treated pa?ents noted rates as high as 40% 

  In newer protocols with shorter immobiliza?on periods, the rates of rerupture apprear to be much less and are comparable to the rerupture rate for surgically repaired tendons 

Physical Therapy   Following cast removal, gentle passive range of mo?on of the ankle and subtalar joints is ini?ated 

  Ager 2 weeks, progressive resistance exercises (PREs) are added to the therapy 

  This followed by agrressive gait training exercises at about 10 weeks following the injury (nonopera?ve pa?ents) or surgery, leading toward ac?vity‐specific maneuvers and a return to aci?vi?es at 4‐6 months 

  The pa?ent’s recovery is largely dependent on the quality of the rehabilita?on program, the pa?ent’s mo?va?on and focus, his/her desired pos?njury ac?viy level 

Medica?on   No medical therapy is indicated for this condi?on 

  Medica?on is only described for the symptomatoc relief of pain 

  These medica?ons may include acetaminophen,various nonsteroidal an?‐inflammatory drugs (NSAIDs), or narco?cs, depending on physician preference 

Preven?on   Good condi?oning and proper stretching is important in the preven?on of Achilles tendon injuries 

  Adequate warm‐up! 

Prognosis   With proper treatment and rehabilita?on, the prognosis following an Achilles tendon rupture is good to excellent 

  Most athletes are able to return to their previous ac?vity levels with either surgical or conserva?ve treatment 

  Individuals who undergo surgical treatment are less likely to experience rerupture of their Achilles tendons 

  The rerupture rate for opera?ve treatment is 0‐5%, compared with neary 40% in those who opt for conserva?ve treatment 

Educa?on   Pa?ents should be educated on the importance of stretching and proper condi?oning to prevent rerupture of the Achilles tendon 

  Wearing appropriate and properly filng shoes during ac?vi?es also should be stressed to all athletes