In-vivo Beurteilung der morphomechanischen Anpassungen der Achillessubsehnen nach kompletter Ruptur

• Antragsteller: Dr. Andreas Brand
• Fachliche Zuordnung: Orthopädie, Unfallchirurgie, rekonstruktive Chirurgie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 552605231

Die Achillessehne, als Zusammenschluss mehrerer Sehnenanteile der Wadenmuskulatur besitzt besondere biomechanische Eigenschaften in der menschlichen Bewegungsfunktion. Insbesondere die komplexe Anatomie und Interaktion (unterschiedliche relative Längenänderungen) der einzelnen Sehnenanteile (Achillessubsehnen) des Gastrocnemius und Soleus Muskels spielt dabei eine entscheidende Rolle für die effiziente Kraftübertragung der Wadenmuskulatur auf den Fuß. Der komplette Riss der Achillessehne bewirkt in der Regel eine deutliche Einschränkung in der Mobilität bei den betroffenen Patienten, welche auch in der Langzeitrehabilitation nach operativer Versorgung klinisch einen unzufriedenstellenden Outcome in der Fußfunktion zeigen. Morphologische und biomechanische Anpassungen innerhalb der Achillessehne, welche die Grundlage für die beobachteten funktionellen Veränderungen bilden, sind bisher unzureichend erforscht. Insbesondere die Auswirkungen der Verletzung auf den wichtigen Mechanismus der Interaktion der Sehnenanteile findet im klinischen Setting des Achillessehnenrisses bisher keine Berücksichtigung. Ziel dieser Studie ist es daher, die strukturellen Anpassungen der Achillessehne nach einem kompletten Riss unter Berücksichtigung der komplexen Anatomie genau zu erforschen. Dabei soll das morphologisch-biomechanische Bewegungsverhalten der Sehnenanteile sowohl in der Dynamik (Gangfunktion und aktive Plantarflexion) initial und über einen Heilungsverlauf von einem Jahr postoperativ untersucht werden. Hierzu wird eine kombinierte Messmethode aus markerbasierter Bewegungsanalyse und tragbarem diagnostischem Ultraschall an einem repräsentativen Patientenkollektiv mit einseitigem traumatischen Achillessehnenriss und einer gesunden Vergleichsgruppe angewendet. Ergänzende Untersuchungen zur Gewebequalität und -mechanik der gerissenen Achillessehne erfolgen über eine Analyse der Graustufen im Ultraschallbild (Echointensitätsanalyse) und mit Hilfe einer digitalen Abtastung der Sehnenoberfläche (Myotonometrie). Diese Daten sollen dann auf das Bewegungsverhalten der Sehnenanteile übertragen werden um Zusammenhänge zwischen den Ruheeigenschaften der Gesamtsehne und der dynamischen Interaktion der Sehnenanteile zu identifizieren. Über die genaue Quantifizierung der mechanischen Eigenschaften der einzelnen Sehnenanteile soll in diesem Projekt somit ein wichtiger Beitrag zu den grundlegenden Anpassungsmechanismen und zur verbleibenden Funktion der gerissenen Achillessehne geleistet werden. Durch die Identifikation unterschiedlicher Anpassungsmuster auf Ebene der einzelnen Sehnenanteile soll somit auch die klinisch-therapeutische Behandlung dieser Verletzung in Zukunft zielgerichteter gesteuert werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Peter Augat, Ph.D.