Development of the infant foot as a load bearing structure: study protocol for a longitudinal evaluation (the Small Steps study)

Journal of Foot and Ankle Research 11(1)

December 2018

DOI: 10.1186/s13047-018-0273-2

Carina Price

abst

Background: An improved understanding of the structural and functional development of the paediatric foot is fundamental to a strong theoretical framework for health professionals and scientists. An infant's transition from sitting, through crawling and cruising, to walking is when the structures and function of the foot must adapt to bearing load. The adaptation of skin and other hard and soft tissue, and foot and gait biomechanics, during this time is poorly understood. This is because data characterising the foot tissue and loading pre-walking onset does not exist. Of the existing kinematic and plantar pressure data, few studies have collected data which reflects the real-life activities of infants with modern equipment. Methods: This is a longitudinal study and part of the Great Foundations Initiative, a collaborative project between the University of Brighton and the University of Salford, which is seeking to improve foot health in children. Two cohorts of 50 infants will be recruited at the two sites (University of Brighton, Eastbourne, UK and University of Salford, Salford, UK). Infants will be recruited when they first reach for their feet and attend four laboratory visits at milestones related to foot loading, with experienced independent walking being the final milestone. Data collection will include tissue characteristics (skin thickness, texture, elasticity, pH and tendon thickness and cross-sectional area), plantar pressures and kinematics captured during real world locomotion tasks. Discussion: This study will provide a database characterising the development of the infant foot as it becomes a weight bearing structure. The data will allow effective comparison and quantification of changes in structure and function due to maturation and loading by measuring pre and post established walking. Additional variables which impact on the development of the foot (gender, ethnicity and body weight) will also be factored into our analysis. This will help us to advance understanding of the determinants of foot development in early childhood.

小児の足の構造的および機能的な発達に関する理解を深めることは、医療従事者および科学者にとって強力な理論的枠組みの基礎となるものです。幼児が座ることから、這うこと、巡ることを経て、歩くことへの移行は、足の構造と機能が耐荷重に順応しなければならないときです。この間の、皮膚および他の硬組織および軟組織、ならびに足および歩行の生体力学の適応は、ほとんど理解されていない。これは、足の組織および歩行前の発症を特徴付けるデータが存在しないためです。既存の運動学的および足底の圧力データのうち、近代的な装備を持つ幼児の実生活を反映したデータを収集した研究はほとんどありません。方法：これは縦断的研究であり、Great Foundations Initiativeの一部です。これは、ブライトン大学とサルフォード大学の共同プロジェクトで、子供の足の健康を改善しようとしています。 50人の幼児の2つのコホートが2つの場所（イギリスのイーストボーン、ブライトン大学とイギリスのサルフォード、サルフォード大学）で募集されるでしょう。幼児は、最初に足を伸ばし、足の負荷に関連するマイルストーンでの4回の実験室訪問に出席し、経験豊富な独立したウォーキングが最終的なマイルストーンとなります。データ収集には、組織の特性（皮膚の厚さ、質感、弾力性、pHと腱の厚さ、および断面積）、足底の圧力、および実世界の歩行作業中に取得された運動学が含まれます。考察：この研究は、乳児の足が体重を支える構造になるにつれて、その発達を特徴付けるデータベースを提供するでしょう。データは、確立された歩行前後の測定によって、成熟および負荷による構造および機能の変化の効果的な比較および定量化を可能にするであろう。足の発達に影響を与える追加の変数（性別、人種、体重）も分析に含めることにします。これは、幼児期における足の発達の決定要因の理解を深めるのに役立ちます。