Abstract The Achilles tendon is the strongest and largest of human tendons, and its proper function is essential for normal gait. Most acute Achilles tendon injuries occur during sports, particularly in ball games. The purposes of this study were (1) to examine the incidence of total Achilles tendon rupture (ATR) over a 33-year period in the city of Oulu and to investigate its changes with respect to age, sex, and injury mechanism. (2) to compare ≥10-year outcomes of two postoperative regimens after ATR repair: early weightbearing with early mobilization versus early weightbearing with early immobilization in tension, (3) to compare clinical outcome and calf muscle strength recovery after conservative treatment or open surgical repair of acute ATR, followed by identical accelerated rehabilitation programs. The overall incidence per 100 000 person years increased from 2.1 in 1979 to 21.5 in 2011. The incidence increased in all age groups. The incidence of sports-related ruptures increased during the second 11-year period, whereas the incidence of non-sports-related ruptures increased steadily over the entire study period. Early mobilization and immobilization in tension after ATR repair resulted in similar clinical outcomes and isokinetic strengths. Regardless of patient satisfaction with the operative treatment, calf muscle strength did not recover normally, even at the 10-year follow-up. Surgery and conservative treatment of acute ATR resulted in similar Achilles tendon performance score after 18 months, but surgery restored calf muscle strength earlier. Surgery also resulted in better health-related quality of life in the domains of physical functioning and bodily pain. Conservative treatment with a functional protocol is recommended for a large majority of patients. However, patients with high physical expectations could still benefit from operative treatment. In conclusion, the incidence of ATR is rising, postoperative immobilization and early mobilization result in similar long-term results in terms of the Achilles tendon performance score and calf muscle function, and conservative treatment with a functional protocol is the preferred treatment for the majority of patients. / Tiivistelmä Akillesjänne on ihmisen suurin ja vahvin jänne ja sen kunnollinen toiminta on edellytys normaalille kävelylle. Suurin osa akillesjänteen repeämistä syntyy urheilussa, erityisesti pallopeleissä. Ensimmäisessä osatyössä oli tarkoitus selvittää täydellisten akillesjänteen repeämien esiintyvyys Oulussa 33 vuoden aikana ja selvittää potilaiden ikä ja sukupuoli sekä vammamekanismi. Toisessa osatyössä vertailtiin akillesjänteen repeämän hoitotuloksia 11 vuotta vamman jälkeen. Tässä tutkimuksessa verrattiin kahta erilaista leikkauksen jälkeistä hoitomenetelmää; toisessa sallittiin varhainen varaaminen ja nilkan liikuttelu kun taas toisessa sallittiin varhainen varaaminen, mutta nilkka kipsattiin ojennukseen. Kolmannessa osatyössä vertailtiin tuloksia leikattujen ja ilman leikkausta hoidettujen potilaiden välillä. Molemmat ryhmät hoidettiin samanlaisella irrotettavalla varaamisen sallivalla lastalla. Akillesjänteen repeämien esiintyvyys oli 2.1/100 000 vuonna 1979 ja nousi vuoteen 2011 mennessä 21.5/100 000:een ja nousua oli kaikissa ikäryhmissä. Urheiluun liittyvät repeämät lisääntyivät erityisesti jakson keskimmäisen 11-vuotis jakson aikana kun taas urheiluun liittymättömät repeämät lisääntyivät koko seurantajakson ajan. Vertailtaessa kahta erilaista leikkauksen jälkeistä hoitomenetelmää todettiin ettei potilaiden välillä ollut eroa kliinisissä mittareissa tai voimissa 11 vuotta vamman jälkeen. Vaikka potilastyytyväisyys oli hyvä ei pohkeen voima palautunut normaaliksi edes 11 vuotta vamman jälkeen. Vertailtaessa leikkauksella ja ilman leikkausta hoidettuja potilaita ei myöskään todettu eroja kliinisissä mittareissa, mutta kirurgisella hoidolla voima palautui hiukan nopeammin ja ero myös säilyi 18 kuukautta vammasta. Myös elämänlaatumittarilla mitattuna leikkauksella hoidetut olivat kivun ja fyysisen toiminnan osalta tyytyväisempiä. Suurimmalle osalle potilaista konservatiivinen hoito sopii erinomaisesti, mutta jotkut fyysisesti aktiiviset potilaat hyötynevät leikkaushoidosta.

Abstract Achilles tendon rupture (ATR) conservative treatment result usually good clinical outcome, but despite the treatment method calf muscle strength deficit persist. Recent evidence suggests that surgery might surpass conservative treatment in restoring strength after ATR, but structural explanations for surgery-related improved strength remain uncertain. The purposes of this thesis were to compare calf muscle isokinetic strength recovery, calf muscle volume, fatty degeneration and AT elongation after conservative treatment or after open surgical repair of ATR. An additional aim was to assess the role of fascial augmentation in terms of calf muscle isokinetic strength recovery, AT elongation, calf muscle volume atrophy and fatty degeneration, and their relationship with calf muscle isokinetic strength in long-term follow-up after ATR surgery. Surgery resulted in 10% to 18% greater plantar flexion strength (P = 0.037) compared to conservative treatment. The mean differences between affected and healthy soleus muscle volumes were -18% after surgery and -25% after conservative treatment (P = 0.042). At 18 months, AT were, on average 19 mm longer in patients treated conservatively compared to surgery (P < 0.001). At 18 months, patients with greater (2–3) fatty degeneration had lower soleus muscle volumes and plantar flexion strength in the healthy leg. In long term, augmentation did not affect any of the strength variables, but the injured side showed 12% to 18% strength deficit compared with the healthy side (P < 0.001). The AT was, on average, 12 mm longer in the affected leg than in the healthy leg (P < 0.001). The mean soleus muscle volume was 13% lower in the affected leg than in the healthy leg (P < 0.001). The mean volumes of the medial- and lateral gastrocnemius muscles were 12% and 11% lower in the affected leg than in the healthy leg, respectively (P < 0.001). AT elongation correlated substantially with plantar strength deficit (ρ = 0.51, P < 0.001) and with both gastrocnemius (ρ = 0.46, P = 0.001) and soleus muscle atrophy (ρ = 0.42, P = 0.002). Calf muscle fatty degeneration was more common in the affected leg compared healthy leg (P ≤ 0.018). In conclusion, surgery of ATR restored calf muscle isokinetic strength earlier and more completely than conservative treatment. Conservative treatment resulted in greater soleus muscle atrophy and AT elongation compared surgery, which may partly explain the surgery related better strength results. Augmentation provided no long-term benefits compared with simple suturation, and a 12 to 18% plantar flexion strength deficit compared to the healthy side persisted. AT elongation may explain the smaller calf muscle volumes, greater fatty degeneration, and plantar flexion strength deficit observed in long-term follow-up after surgical repair of ATR. / Tiivistelmä Akillesjännerepeämän (ATR) konservatiivisella ja leikkaushoidolla hoidolla saavutetaan hyvät kliiniset tulokset. Viimeisimmät tutkimukset kuitenkin viittaavat leikkaushoidolla saavutettavan paremmat voimat kuin konservatiivisella hoidolla, mutta rakenteelliset selitykset leikkaushoidon paremmalle pohjelihaksen voimille ovat epäselviä. Työn tarkoituksena oli verrata pohjelihaksen isokineettisten voimien palautumista, pohjelihastilavuuksia, rasvadegeneraatiota ja akillesjänteen (AT) pidentymistä ATR:n konservatiivisen- ja leikkaushoidon jälkeen. Tarkoituksena oli arvioida lihaskalvovahvikkeen merkitystä pohjelihaksen isokineettisten voimien palautumisessa pitkäaikaisseurannassa. Lisäksi tutkimme AT pidentymisen, pohjelihastilavuuksien ja rasvadegeneraation suhdetta pohjelihaksen isokineettisiin voimiin ATR:n leikkaushoidon jälkeen 14 v seurannassa. Leikkaushoidolla saavutettiin 10–18 % paremmat pohjelihaksen voimat verrattuna konservatiiviseen hoitoon. Leikkaushoidon jälkeen soleuslihasten tilavuuksien puoliero terveen jalan hyväksi oli 18 % ja konservatiivisen hoidon jälkeen 25 %. 18 kk kohdalla konservatiivisesti hoidettujen AT oli 19 mm pidempi verrattuna leikkauksella hoidettuihin. 18 kk kohdalla potilaat, joilla vamma jalan soleuslihaksen rasva-degeneraatio oli korkea (2–3), kärsivät suuremmasta soleuslihaksen atrofiasta ja pohjelihaksen voima puolierosta. Voimat eivät muuttuneet 12 kk ja 14 v kontrollien välillä. Lihaskalvovahvikkeella ei ollut merkitystä voimien palautumisessa pelkkään suoraan ompeluun verrattuna, mutta vammapuoli jäi 10–18 % heikommaksi verrattuna terveeseen jalkaan. Vammajalan akillesjänne oli 12 mm pidempi terveeseen jalkaan verrattuna. Vammajalan kolmipäisen pohjelihaksen tilavuus oli 11–13 % pienempi verrattuna terveeseen jalkaan. Akillesjänteen pituus korreloi pohjelihaksen voimapuolieron sekä pohjelihasatrofian kanssa. Akillesjännerepeämän leikkaushoidolla pohjelihaksen isokineettiset voimat palautuvat nopeammin ja täydellisemmin kuin konservatiivisella hoidolla. Leikkaushoitoon verrattuna konservatiivinen hoito johtaa suurempaan soleuslihaksen atrofiaan ja akillesjänteen pidentymään, mikä selittää osittain leikkaushoidon paremmat voimatulokset. 14 v seurannassa lihaskalvovahvikkeesta ei ole etua akillesjännerepeämän leikkaushoidossa. Akillesjännerepeämän leikkaushoidosta huolimatta potilaalle jää terveeseen jalkaan verrattuna 10–18 % pohjelihasten voimapuoliero. Akillesjänteen pidentyminen mahdollisesti selittää pohjelihasten atrofian, rasvadegeneraation ja pysyvän pohjelihasten voimapuolieron akillesjännerepeämän leikkaushoidon jälkeen 14 v seurannassa.