Free-standing rotator cuff growth apparatus

【発明の詳細な説明】 自立回旋筋腱板発育装置発明の背景 技術分野 本明細書で開示する本発明は、訓練装置に関し、詳細には、回旋筋腱板筋肉(t orator cuff muscle)を訓練し回復する使用者が操作する自立装置と、そのような装置を使用する方法に関するが、これに限らない。 発明の背景 回旋筋腱板筋肉系は、小円筋(teres minor)、棘下筋(infraspinatus)、棘上筋(supraspinatus)と、肩甲下筋(subscapularis)とで構成される。 リハビリテーション、スポーツ活動、日常活動、反復作業パターン、外傷のための負傷において、回旋筋腱板筋肉系に固有の、あるいは回旋筋腱板と相互に関係する肩の負傷を経験することがある。 回旋筋腱板筋肉は、ボールなどの物体を反復的に投げること、ラケットのスイング、バレーボールのスパイク、水泳、あるいは、腕が肩関節から伸ばされ、旋回または移動されるスポーツまたはその他の活動を通じて負傷しやすい。 この種の負傷が発生するのは、特に強力なフォロースルーを伴うときに、頭上での運動が繰り返された結果として内旋筋腱板筋肉でより高いレベルの強度が発生し、これに対して、同じ活動において外旋筋腱板筋肉で発生する強度はより低く、そのため、釣合いのとれない拮抗的筋肉平衡がもたらされるからである。 その結果、回旋筋腱板筋肉、さらに具体的には、より脆弱な外旋筋腱板筋肉が負傷する可能性はかなり高い。 これは、外旋筋腱板筋肉が、内旋筋腱板筋肉よりも比較的脆弱であり、腕の頭上での強力なフォロースルー運動時、特に反復的な頭上でのフォロースルー運動時に、より強靭な内旋筋腱板筋肉または強力な胸筋との平衡を維持することも、あるいは、そのような筋肉と調子を合わせることもできないからである。 釣合いのとれない拮抗的内旋・外旋筋腱板筋肉平衡が存在しない場合でも、回旋筋腱板筋肉群は、適切にウォームアップを行わずに応力を受けたときに負傷しやすい。 回旋筋腱板筋肉系に関係する他の問題は、肩を負傷した後、あるいは肩を手術した後に発生することがあり、その場合、たとえば、癒着のために、あるいは単に筋肉の強度が失なわれるために、もはや肩および腕の適切な範囲の外旋運動を行うことも内旋運動を行うこともできなくなる。 従来、スポーツおよび事故に関係する負傷のためのリハビリテーション用に様々な異なるタイプの訓練装置が使用されている。 米国特許第３３１５９５９号、 米国特許第４５９２５４５号、米国特許第４７７３３９８号、米国特許第５０３ ９０９１号には、様々なタイプの運動療法装置が記載されている。 米国特許第４７７２０１５号は、基部と、垂直ラックと、ラック・アンド・ピニオン・システムを使用して垂直に旋回的に調整できる抵抗手段とを含む多目的腕・肩・肘訓練機械を開示している。 この特許の機械は、特に回旋筋腱板筋肉を訓練するように設計されたものではなく、回旋筋腱板筋肉については簡単にしか述べていない。 この特許によって開示された一実施形態は、摺動または浮動式ハンド・グリップ・アセンブリを備える運動アームを含む。 この実施形態は、エルボー・スタビライザと、所望の範囲に達したときに「ビープ音」を発生する非物理運動範囲リミタを使用することを開示している。 エルボー・スタビライザは、 肘を固定するが、肩筋肉の内旋および外旋時に下腕を上腕に対して９０°の角度に保持することはない。 肩筋肉の内旋および外旋時に下腕を上腕に対して９０° の角度に保持することは、後述のように重要である。 この可聴レンジ・リミタは、使用者が、「ビープ」範囲限界を超える運動をもたらすある運動量を有するので、、運動の範囲を制限するうえで限られた価値しかなく、あるいは使用者が、 ビープ音がいつ鳴るかを予期して運動量を減少させるので、機器の使用が非効率的になる。 このレンジ・リミタは、肩の内旋および外旋のための上腕の９０°外転を含め、様々な運動角度平面も備える。 しかし、これを行うことができる高さは、取り付けスタンドの高さによって制限される。 他の実施形態は、それぞれ、 一対のキャスタとハンドルとを含む、一対の旋回キャスタ・アセンブリを含む。 米国特許第４５５３７４７号は、重りスタックを使用し、使用者が座位をとっている間に使用者の腕をほぼ水平に置くことができる肘支持表面を備えるケーブル・プーリ・システムの形の回旋筋腱板運動機械を開示している。 しかし、この特許は、肩の内旋および外旋のための９０°上腕外転時に肘を安定させることを開示しておらず、水平運動平面で肩を内旋させ外旋させる能力について述べているが、この運動平面に対して肘は支持されない。 米国特許第４８１７９４３号は、訓練中の人の肩筋肉を強化し発育させる訓練機械を開示し、エルボー・スタビライザを使用することについて述べているが、 肩の内旋および外旋時に下腕を上腕に対して９０°の角度に保持しない。 肩の内旋および外旋時に下腕を上腕に対して９０°の角度に保持することは、後述のように重要である。 他の従来技術で、米国特許第４９５７２８１号は、働き行程に沿って重力に対抗して静止位置から変位位置へ移動できるようにフレーム上に支持された重りのスタックと、働き行程に沿って重りを移動するために使用者の手によって把持され回転されるようになされたフレーム上のアクチュエータ機構とを含む。 これは、大型の機械であり、抵抗用に重りスタックを使用し、一使用平面での９０°上腕外転による肩の内旋および外旋を可能にする。 この特許は、エルボー・スタビライザを使用することについて述べているが、肩の内旋および外旋時に下腕を上腕に対して９０°の角度に保持しない。 肩の内旋および外旋時に下腕を上腕に対して９０°の角度に保持することは、後述のように重要である。 米国特許第４９８８０９８号は、直立支持フレームの平面をほぼ横断する平面で使用者の前腕を支持する前腕支持アセンブリを含み、横平面が使用者の肩を通過し、そのため使用者の腕がほぼ横平面中に位置決めされ、その結果、使用者の回旋筋腱板が分離される、使用者の回旋筋腱板を訓練する機械を開示している。 この特許では、抵抗源として重りスタックが必要であり、このことは、特に回旋筋腱板筋肉と同程度に負傷しやすい筋肉を扱うとき、バックラッシュおよびフォロースルーの可能性があるために非常に危険である。 さらに、この特許では、一平面での９０°上腕外転による肩の内旋および外旋での運動しか行うことができない。 この特許は、前腕スタビライザを使用することについても述べているが、 下腕を上腕に対して９０°の角度で維持するように肘を安定化する手段も、下腕を固定するように前腕パッドを調整する方法も提供しない。 米国特許第４９４４５０８号は、様々な運動平面に対して約０°から約９０° まで調整することができ、前腕サポートを含む取付けプレートを開示しているが、エルボー・スタビライザは提供しない。 さらに、取付けプレートをテーブルなどある種の構造に取り付けなければならない。 このため、適切に使用するために高さを調節しなければならないという問題が生じる。 さらに、この特許は、回旋筋腱板筋肉の訓練時に下腕を上腕に対して９０°の角度に維持する必要があることを開示しておらず、また提案してもおらず、また、調節可能であり、あるいは、運動全体にわたって上腕と下腕を９０°の角度にロックし固定して、回旋筋腱板筋肉をうまく分離するために、それぞれ異なる寸法の肘を有する使用者に適応する異なる寸法のエルボー・スタビライザを使用できるようにする前腕スタビライザを開示していない。 この特許では、肩の内旋および外旋のための上腕の９０ °外転を含め、様々な運動平面がもたらされる。 ただし、この特許は、肩の内旋および外旋のためにこのシステムを使用することも、回旋筋腱板筋肉の訓練のためにこのシステムを使用することも、教示しておらず、また提案してもいない。 従来技術の他の例として米国特許第５０５８５７４号がある。 周知の従来技術の特許には、外部抵抗に対する内旋および外旋時に回旋筋腱板筋肉を分離し、同時に、使用者の下腕の尺骨および橈骨の上部骨頭が結合して肘を形成する点で、それらの骨頭を固定し、同時に、関連する翼状骨も移動に対抗して固定し、次いで下腕を上腕に対して９０°の角度で内側および外側に移動し、それによって、抵抗に対抗する下腕の内旋および外旋時に運動できるように中間上腕骨、具体的には関節窩内の上腕骨の上部骨頭を実質的に分離することによって回旋筋腱板筋肉を発育させるのに有用な訓練方法および装置を具体的に説明したものも、教示したものも、提案したものもない。 また、周知の従来技術では、肩の内旋および外旋時に下腕を上腕に対して９０°だけ外転させるように保持し固定する前腕スタビライザを使用することは述べられていない。 従来技術は、 様々な寸法の前腕を安定化し固定するようにサポートの幅を調整することができるそのような前腕サポートも教示しておらず、また提案してもいない。 周知の従来技術には、下腕を上腕に対して９０°の角度でロックし位置決めする組合せ肘・腕サポートによって訓練時に回旋筋腱板筋肉を分離する手段としてのみ使用される肘分離要素を含めることを教示したものも、提案したものもない。 周知の従来技術にも、引用した従来技術にも、肘を支持し、かつ抵抗装置を機械に組み込まず、抵抗をまったく使用せず、あるいは外部抵抗源を使用する回旋筋腱板発育システムを使用することを教示し、あるいは提案したものはない。 従来技術には、 肘分離装置と共に使用することができ、かつ運動範囲を測定し監視し、運動範囲を制限するために使用することができるシステムを教示したものも、あるいは開示したものもない。 周知の従来技術にも、引用した従来技術にも、肩の内旋運動範囲または外旋運動範囲、あるいはその両方を制限するためのフィジカル・ストップを使用することを教示し、あるいは提案したものはない。 周知の従来技術には、動作時に、代償性運動パターンおよびより大きな筋肉群の使用を最小限に抑え、その結果、内旋筋腱板筋肉と外旋筋腱板筋肉をよりうまく分離することができ、それらの筋肉が内旋筋腱板筋肉群と外旋筋腱板筋肉群の間に平衡および拮抗的筋肉調和をもたらすように同様に強化され、その結果、真の回旋筋腱板訓練が行われ、回旋筋腱板の負傷を防止するうえで助けとなり、回旋筋腱板の負傷から適切に回復できるようにするうえで助けとなる、そのような訓練方法または装置を教示したものも、提案したものもない。 周知の従来技術の文献には、上腕を体の側面から９０°だけ外転させている間、肩の内旋運動が過度の範囲で行われたときに発生する恐れがある肩のぶつかりの可能性を認識したものも、それを取り上げたものもない。 すべての周知の文献および引用した文献は、訓練装置を移動するために使用者の手によって積極的に保持しなければならないハンド・グリップを使用することを教示しており、そのため、ハンド・グリップを使用するには、指の筋肉、前腕の筋肉、手の筋肉と、これらの筋肉を過度に、かつ代償的に運動させる手首関節での運動および動作を積極的に使用する必要があり、これらはすべて、回旋筋腱板筋肉の分離を妨害し低減させる。 従来の文献には、把持する必要がない手・腕レシーバを使用することを教示したものも、提案したものもない。 周知の従来技術にも、引用した従来技術にも、運動範囲インジケータを使用することを教示し、あるいは提案したものはなく、また、それが必要であることを認識し、あるいは提案したものもない。 従来技術の回旋筋腱板訓練システムには、２人の使用者が、同じ機械を使用している間に同時にそれそれの回旋筋腱板筋肉を訓練できるようにするものはない。 発明の開示したがって、本発明の目的は、外部抵抗付きで、あるいは外部抵抗なしで肩の内旋および外旋時に回旋筋腱板筋肉を分離することによって、回旋筋腱板筋肉系を効率的に容易に効果的に発育させるうえで有用な訓練装置を教示することである。 したがって、本発明の目的は、外部抵抗に対する内旋および外旋時に回旋筋腱板筋肉を分離し、同時に、使用者の下腕の尺骨および橈骨の上部骨頭が結合して肘を形成する点で、それらの骨頭を固定し、同時に、関連する翼状骨も移動に対抗して固定し、次いで下腕を上腕に対して９０°の角度で内側および外側に移動し、それによって、抵抗に対抗する下腕の内旋および外旋時に運動できるように中間上腕骨、具体的には関節窩内の上腕骨の上部骨頭を実質的に分離することによって回旋筋腱板筋肉を発育させるのに有用な訓練方法および装置を説明し、教示することである。 本発明の他の目的は、回旋筋腱板筋肉の内旋および外旋時に下腕を上腕に対して９０°の角度に保持し、固定する解剖学的に形成された肘受けカップ及び前腕スタビライザを含む装置を教示することである。 本発明の他の目的は、使用者の体に隣接して配置し調整することができ、その後、使用者が、肘受けカップ自体上のストラップを使用して固定された解剖学的に形成された肘固定カップに肘をかたく位置決めし、下腕を上腕から９０°の角度に位置決めし、次いで、旋回アームを旋回抵抗アセンブリに対して内側に回転させ、それによって、内旋筋腱板筋肉を訓練し、次いで、この運動が完了したときに、旋回アームを抵抗アセンブリに対して外側に回転させ、それによって、外旋筋腱板筋肉を訓練する装置の動作を教示することである。 本発明の他の目的は、上腕を体にほぼ垂直に隣接させ、あるいは、上腕を体から外側へほぼ水平に、あるいは１つまたは複数の所定の経路に、あるいは体からある角度で伸ばして行うことができ、そのため、回旋筋腱板筋肉の異なる活動のための使用または回復を強化することができる内旋・外旋筋腱板筋肉発育方法を教示することである。 本発明の他の目的は、直立スタンドが、使用者の肘に隣接する部分を含み、かつ時計回り回転と逆時計回り回転の両方に対する抵抗を与え調整可能にセットできる旋回装置を備える、これらの方法を実施する装置を教示することである。 本発明の他の目的は、回旋筋腱板筋肉の内旋および外旋時に様々な寸法の前腕を安定化し固定するようにサポートの幅を調整することができる前腕サポートを教示することである。 本発明の他の目的は、下腕を上腕に対して９０°の角度にロックし、位置決めする組合せ肘・腕サポートによって、回旋筋腱板筋肉の内旋および外旋時に回旋筋腱板筋肉を分離する手段としてのみ使用される肘分離要素を教示することである。 本発明の他の目的は、下腕を上腕に対して９０°の角度にロックし位置決めするように働く肘・前腕安定化を行い、抵抗装置を機械に組み込まず、抵抗をまったく使用せず、あるいは外部抵抗源を使用する回旋筋腱板筋肉発育システムを教示することである。 本発明の他の目的は、肘分離装置と共に使用できる回旋筋腱板筋肉訓練システムを教示することである。 本発明の他の目的は、使用者の肩および分離された回旋筋腱板筋肉の内旋および外旋の真の運動範囲を測定するスケールと範囲制限装置も備える肘・前腕分離装置を含む訓練装置を教示することである。 本発明の他の目的は、肩の内旋または外旋、あるいはその両方の運動範囲を制限するフィジカル・ストップを使用する回旋筋腱板筋肉訓練装置を教示することである。 本発明の他の目的は、動作時に、代償的動作パターンとより大きな筋肉群の使用を最小限に抑え、その結果、内旋筋腱板筋肉と外旋筋腱板筋肉を共にうまく分離できるようにし、その結果、真の回旋筋腱板訓練が行われ、回旋筋腱板筋肉の負傷を防止するのを助け、回旋筋腱板筋肉の負傷から適切に回復できるようにする訓練装置を教示することである。 本発明の他の目的は、上腕を体の側面から９０°だけ外転させている間、肩の内旋運動が過度の範囲まで行われたときに発生する恐れがある肩のぶつかりの可能性をなくす回旋筋腱板筋肉訓練装置を提供することである。 本発明の他の目的は、運動範囲インジケータを含む回旋筋腱板筋肉訓練装置を教示することである。 本発明の他の目的は、訓練装置を移動するために使用者の手によって積極的に保持しなければならないハンド・グリップを使用することを必要とせず、そのため、指の筋肉、前腕の筋肉、手の筋肉を積極的に使用する必要がなくなり、これらの筋肉を過度に、かつ代償的に運動させる手首関節での運動および動作も不要になり、そのため、回旋筋腱板筋肉の分離を強める回旋筋腱板筋肉訓練装置を教示することである。 本発明の他の目的は、把持する必要がない、回旋筋腱板筋肉訓練装置と共に使用すべき手・腕レシーバを教示することである。 本発明の他の目的は、２人の使用者が、同じ機械を使用している間に同時にそれぞれの回旋筋腱板筋肉を訓練できるようにする能力を与える回旋筋腱板筋肉句連システムを教示することである。 本発明の他の目的は、装置の使用時に使用者の肘および前腕を固定するために調整可能な抵抗旋回装置に取り付けられた解剖学的に形成された回転可能な肘受けカップなどの要素と、各抵抗装置に接続された第１の端部を有し使用者の下腕に沿って外側へ延びる旋回アームと、各旋回アーム上に位置する調整可能なハンドグリップまたはハンドレストとを有する装置を教示することである。 本発明の第１の好ましい実施態様は、頂部に取り付けられた受けカップの形の、自由に回転可能な肘・前腕スタビライザを有する直立垂直スタンドを含む。 肘受けカップ用のスタンドは、任意の背丈の直立する使用者によって、あるいは、 使用者が座位または仰臥位をとっているときに、装置を厳密に使用することができるように高さ調整可能である。 肘受けカップは、Ｌ字形であり、使用者の肘をすべりばめで受けるように解剖学的に形成され、テーパ付けされ詰め物をされ、 使用者の前腕の軸に並列し、使用者の下腕の少なくとも一部を受けるように設計された開放半円筒拡張部を有する。 開放半円筒拡張部には、肘受けカップ内に肘および下腕を固定するうえで使用できるストラップなどの下腕固定機構が結合される。 肘受けカップは、上腕の下半分を支持し、上腕と下腕を相互に９０°の角度をなすようにロックし固定する。 肘受けカップは、その２つの面を互いに引き寄せるために使用される調整可能なストラッピングを有し、それによって、前腕を所定の位置に固定し、過度のあるいは代償的な運動パターンをなくす。 肘受けカップは調整可能である。 訓練装置は、それぞれ異なる寸法の肘および前腕を有する使用者に適応するようにそれぞれ異なる寸法の肘受けカップを受け、それによって、上腕と下腕がその回転全体にわたって９０°の角度でロックされ固定され、回旋筋腱板筋肉がうまく分離されるように設計される。 そのような肘受けカップを使用すると、回旋筋腱板筋肉は肩関節の位置で完全に分離される。 使用者が肘を肘受けカップに入れて、下腕を固定すると、肘受けカップは、下腕を上腕に対して９０°の角度でロックし位置決めし、したがって、回旋筋腱板筋肉の内旋および外旋時に回旋筋腱板筋肉が分離される。 前腕を上腕に対して９０°の角度に固定したままにすることによって、物理学の法則のために、前腕の実質的にすべての回転力でも、大きな筋肉群の過度のあるいは代償的な運動が行われることはなく、上腕骨は、分離された回旋筋腱板筋肉に制限され、かつそのような回旋筋腫板筋肉によってもたらされる。 その結果、回旋筋腱板筋肉は、肩の内旋および外旋時に任意の運動平面でほぼ完全に適切に分離される。 本発明の好ましい各実施態様では、この装置は、肩の内旋運動範囲と外旋運動範囲を共に測定できるようにする機構と、フィジカル・ストップを使用することによって肩の内旋または外旋、あるいはその両方の運動範囲を制限する装置とを含む。 この実施態様を使用して、自由重り、ばね、弾性チューブまたはゴム製チューブ、ばね、ケーブル・プリー・システム、トレーナ／友人、その他の外部抵抗などの外部源、内蔵抵抗クラッチなど内蔵抵抗源からの抵抗なしで、あるいはそのような抵抗付きで、肩の内旋および外旋を制御することができる。 肩の内旋および外旋時に前腕が保持される平面の調整可能な設定を可能にする機構も提供される。 内蔵抵抗クラッチなどの内蔵抵抗源を使用する場合、好ましい実施態様は、調整可能な旋回抵抗クラッチ・アセンブリである。 そのような調整可能な旋回抵抗クラッチ・アセンブリは、各クラッチ、したがって、結合された旋回アームの旋回抵抗を増加または減少させる抵抗調整ハンド・ナットを含む。 旋回アームは、 使用者の少なくともほぼ下腕・手部分の長さまで延びる第２の端部に隣接し、かつそれを有するように位置決めされる。 ハンドグリップまたは手受け装置は、各旋回アームの第２の端部に隣接する。 好ましい実施態様では、ハンドグリップまたは手受け装置は、それぞれの異なる使用者の下腕のそれぞれの異なる長さに適応するために旋回アームの長さに沿って調整可能である。 後述のように、ハンドグリップではなく、手受け装置または前腕受け装置を使用することによって。 前腕受け装置は、開放されリラックスした手および指、または前腕、あるいは場合によっては、手を失った人の義手によって固定されるように設計される。 ハンドグリップではなく手受け装置または前腕受け装置を使用して訓練装置を移動する場合、ハンドグリップを把持する必要はなくなり、そのため、前腕および手の筋肉を使用する必要がなくなる。 指の筋肉、前腕の筋肉、手の筋肉を積極的に使用する必要がなくなり、これらの筋肉を過度にかつ代償的に運動させる手首関節での運動および動作が不要になり、したがって、回旋筋腱板筋肉の分離が強まり、ハンドグリップを使用することによってもたらされる問題がなくなる。 このため、手首関節における筋肉作用がなくなり、肩関節における直接筋肉作用が可能になって、回線筋腱板筋肉の分離が増大する。 このため、腕の筋肉の代償的な筋肉運動も不要になり、したがって、回旋筋腫板筋肉の分離が強まり、肩の内旋および外旋をより正確に測定することができる。 クラッチ・アセンブリに接続された第１の端部を有する旋回アームを使用することによって、旋回アームを水平、垂直、あるいは、クラッチ・アセンブリの垂直外側からある角度に伸ばすことができる。 一実施態様では、旋回アームは、垂直に延び、垂直方向に調整可能なスタンドは、使用者が立位で、上腕を体の側面から９０°だけ肩外転させた状態で使用するのに十分な高さのものである。 この実施態様では、安全ストップ調整を使用することによって、垂直方向で到達することができる内旋の程度を調整し制限することができ、したがって、危険な肩のぶつかりが発生することはなくなる。 この安全ストップ調整の使用により、使用者は９０°肩部外転における内部回転の範囲を制限し、それによって有害な肩部衝撃の発生を避けることができる。 本発明は、２人の使用者が同じ機械上でそれぞれの回旋筋腱板筋肉を同時に訓練できるようにする、共通基部上の２ステーション装置も教示する。 本発明の訓練装置の動作時には、使用者が、体を訓練装置に隣接させる。 使用者は次いで、自由に回転することができ、詰め物されテーパ付けされた肘受けカップに肘をかたく位置決めし、その結果、使用者の下腕は、上腕から約９０°に位置決めされる。 クラッチなどの内蔵抵抗装置を使用する場合、使用者の手または腕を受けるために、ハンドグリップまたは手受け装置の横方向位置を旋回アームの長さに沿って調整する。 必要に応じて、肩の内旋および外旋時に前腕が保持される平面も調整する。 このような調整が完了した後、各ハンドグリップまたは手受け装置を固定し、使用者が、手を内側に回転させる。 この内側への回転は抵抗なしで行うことも、あるいは抵抗付きで行うこともできるが、いずれの例でも、内旋筋腱板筋肉が訓練される。 この運動が完了すると、使用者は、抵抗なしで、あるいは抵抗付きで腕を外側に回転し、したがって回旋筋腱板筋肉を訓練することができる。 したがって、本発明のシステムが、肘を分離し、前腕を上腕に対して９０°に保持することが分かる。 本発明のシステムは、前腕の運動を制限する機構を提供する。 本発明のシステムは、前腕の運動および回転運動を測定する機構を提供する。 本発明のシステムは、後述のように、抵抗なしで使用することも、あるいは抵抗付きで使用することもできる。 本発明のシステムは、アセンブリが垂直に位置決めされたときに安全ストップ調整を有することによって、上腕を９０°だけ外転させている間、肩の内旋運動が過度の範囲まて行われたときに発生する恐れがある肩のぶつかりの可能性をなくする。使用者は、アセンブリ装置を０°から４５°まで、左から右へ調整することができ、したがって、可能な肩の内旋の量が制御され、有害な肩のぶつかりが発生する可能性がなくなり、同時に、必要な肩の外旋の範囲が増大する。本発明のこれらおよびその他の目的は、本明細書で説明し添付の請求の範囲でさらに具体的に定義した企図された新規の構成、組合せ、要素を示す下記の詳細な説明から当業者に明らかになろう。本明細書で開示した本発明の厳密な実施形態に対する変更が、従来の技術によって妨げられない限り、請求の範囲内のものとして含まれることを理解されたい。 図面の簡単な説明添付の図面は、本発明の原則を実際に応用するために現在構想されている最良の態様による本発明の完全な好ましい実施形態を示す。第１図は、使用者の前腕を上腕に対して９０°の角度に固定するために、回転可能に取り付けられた解剖学的な形状の肘受けカップが取り付けられた垂直スタンドを含む、回旋筋腿板筋肉を分離する本発明の訓練装置の一実施形態の斜視図である。第２図は、前腕を肘受けカップ内部で９０°の角度に固定する、解放可能なストラップを含む肘受けカップの側面図である。第３図は、外側へ延びる旋回アームを有するクラッチ・アセンブリの頂部に回転可能に取り付けられた肘受けカップを有する垂直スタンドを含む本発明の訓練装置の他の実施形態の斜視図である。第４図は、肘受けカップを有するクラッチ・アセンブリが、前腕を水平に対してある角度の方向に移動するためにスタンド上で下向きに旋回されたハンド・レストを示す、第３図に示した訓練装置の斜視図である。第４Ａ図は、第４図に示したように回転するクラッチ・アセンブリおよび肘カップを有するクラッチ・アセンブリ取り付けプレートの背面を示す図である。第５図は、肘カップと、抵抗調整ハンド・ナットを有し、外側へ延びる旋回アームの一部を示すクラッチ・アセンブリの拡大分解斜視図である。第６図は、外側へ延びる旋回アームを有するクラッチ・アセンブリの面上に回転可能に取り付けられた肘受けカップを有する垂直スタンドを含む本発明の訓練装置の他の実施形態の斜視図である。第６Ａ図は、第６図に示したように回転するクラッチ・アセンブリおよび肘カップを有するクラッチ・アセンブリ取り付けプレートの背面を示す図である。第７図は、単一の基部上に取り付けられた第３図に示した訓練装置と第６図に示した訓練装置とを組み込んだ本発明の他の実施形態の斜視図である。 発明の実施の最良の形態および産業上の利用可能性第１図で、回旋筋腱板筋肉系を分離する本発明の訓練装置の一実施形態は、全体的に参照符号１０を有するものとして示されている。訓練装置１０は、下部チューブ部材１６内部に摺動可能に収容される上部チューブ部材１４を有する垂直スタンド１２を含む。下部チューブ部材１６は、床係合基部１８上に取り付けられる。スタンド１２の高さは、チューブの長さに沿って配設された位置合わせ孔２０によって調整され、すなわち、肘カップをチューブに沿って所望の高さまで摺動させ、選択した孔２０にピン２２を挿入することによって上部チューブ部材１４を下部チューブ部材１６上に固定することができる。肘受けカップ２４は、 上部チューブ部材１４の頂部１５上に旋回可能に取り付けられる。肘受けカップ２４を有するスタンド１２の高さは、使用者の肘をカップに入れて、下腕２８を上腕３０に対して９０°の角度に保持することができるように調整される。下腕２８の内旋時に使用者の体の方へ内側に旋回できようになされ、 下腕２８の外旋時に使用者の体から離れて外側に旋回できようになされている。使用者の手３２は、回旋筋腱板筋肉系の訓練およびリハビリテーション時に使用者の腕に重りおよび抵抗を追加するためにバーベル３４などの訓練重りを把持しているものとして示されている。本明細書で説明する訓練装置の使用者の体は図示していない。上部チューブ１４の頂部１５には、運動の度合いがマーク付けされた外側へ延びる腕旋回インジケータ・スケール３６が追加される。たとえば、インジケータ・スケール３６は、腕の外旋では０°ないし９０°を示し、腕の内旋では０°ないし９０°を示すことができる。運動量マークに隣接して、取り外し可能な尖ったストップまたはピン・ストップ４０を受ける孔３８が配置される。ストップ４ ０は、第２図に示されており、肩の内旋および外旋時に腕の運動量を制御するために使用され、このため、使用者はある範囲を超えることはできない。ストップ４０は、肘カップ２４の前部に取り付けられた外側へ延びる運動量インジケータ・ピンまたはプロング４２に係合する。ピンまたはプロング４２は、インジケータ・スケール３６上の度で角運動量を読み取るために使用される。第１図で、 ピン４２は、インジケータ・スケール３６上の０°読取り位置にある。本発明の別々で独立のレンジ・リミタおよびインジケータは、治療または負傷防止計画で影響を受けやすい肩関節を扱ううえで重要な機能を提供する。第２図は、肘２６を肘カップ２４中に保持し、下腕２８を上腕３０に対して直角に保持するために解剖学的な形状を有する肘カップの側面図を示す。肘カップ２４は、下腕を固定し、過度のあるいは代償的な運動２８を防止するフック・ファスナ４５およびループ・ファスナ４６を有する解放可能なストラップ４４も含む。肘カップ２４の底部に、上部チューブ部材１４の頂部１５の内部に回転可能に収容するために使用される下向きに延びるピンまたはプロング４２がある。本発明のこの例では、肘カップ２４は、下腕および上腕２８の内旋および外旋時に手３２で保持される重り以外、装置に抵抗が組み込まれていないスタンド１２の頂部上で自由に回転する。訓練装置１０の使用時に、使用者は、肘を肘受けカップ２４に配置し、前腕を上腕に対して９０°の角度に保持し、所望の肩内旋・外旋訓練を実行する準備ができる高さに肘受けカップ２４をセットし固定する。使用者は、肘受けカップ２４底部に取り付けられたプロング４２の両方の側にある運動範囲インジケータ・スケール３６を使用することによって、肩の内旋および外旋の運動範囲を監視することができる。プロング４２は、肘受けカップ２ ４と共に移動し、したがって、プロング４２の両方の側にあるそれぞれの運動範囲インジケータ３６を移動させる。肩の内旋と外旋が共に完了した後、使用者は、運動範囲インジケータ・スケール３６がどこで停止したかを知り、次いで、内旋および外旋によってどの程度の内側および外側への運動量が達成されたかを読み取ることができる。使用者は、プロング４２の下方に位置する半円形インジケータ・スケール３６上の様々な度にストップ４０をセットすることによって運動範囲を制限することもできる。使用者が、インジケータ・スケール３６上の適当な度にスポットをセットし、次いで、腕を肘受けカップ２４中で９０°の角度に保持して内側および外側へ回転させると、肘受けカップ２４の下方に位置するプロング４２は、ストップ４０に到達しそれに係合した後に停止し、そのため、肘受けカップ２４の運動を所望の角度範囲で停止させる。使用者は、肘２６ならびに上腕３０および下腕２８を、テーパ付けされ詰め物された肘受けカップ２４中に配置することによって、上腕と下腕を９０°の角度にセットし固定することができる。腕を所定の位置に配置した後、使用者はさらに、解放可能なストラップ４４を、受けカップ２４および締付けストラップ４４ を横切るように配置することによって、下腕２８を上腕３０に対して９０°の位置に固定することができる。下腕２８を上腕３０に対して９０°の角度に維持することは、内旋および外旋にすべての筋肉の力を関与させ、したがって、内旋筋鍵板筋肉および外旋筋腱板筋肉を分離するうえで極めて重要である。訓練装置１０は、外部抵抗を使用してこれらの筋肉を強化するときに回旋筋腱板筋肉の分離および発育の促進を助けるように設計される。外部抵抗は、自由重り、ケーブル・プリー・システム、ばね、弾性チューブ、またはゴム製チューブによって与えることができる。装置１０の肘受けカップは、使用者の下腕２８を上腕３０に対して９０°の角度に固定して回旋筋腱板筋肉の運動の適切なバイオメニクスを確保し、それによって、回旋筋腱板筋肉の発育またはリハビリテーションを促進するために使用される。装置１０の他の使用法は、装置１０の使用中および使用後に肩の内旋と外旋を共に測定する手段を使用者に提供することである。装置１０の他の使用法は、約０°ないし約９０°の選択された運動平面で、 移動可能であるが安定なスタンド上の選択された高さで肩の内旋および外旋を行う際に肩の内旋および外旋の運動範囲を制限する手段を使用者に提供することである。第３図は、全体的な参照符号５０を有する本発明の訓練装置の他の実施形態の斜視図である。訓練装置５０は、位置合せ孔２０およびピン２２を使用して、下部チューブ部材５６上に調整可能に取り付けられた逆「Ｌ」字形上部チューブ部材５４を有する垂直スタンド５２を含む。下部チューブ部材５６は、「Ｈ」字形床係合基部５８上に取り付けられる。本発明のこの図では、肘受けカップ２４は、外側へ延びる旋回アーム６２を有する調整可能な抵抗クラッチ・アセンブリ６ ０の頂部上に回転可能に取り付けられる。クラッチ・アセンブリ６０は、ハンド・ネジ６３を使用してクラッチ・アセンブリ取付けプレート６１に取り付けられる。ハンド・ネジ６３を緩めることによって、第４図に示したように、クラッチ・アセンブリ６０を取付けプレート６１上で回転させることができる。取付けプレート６１は、上部チューブ部材５４の端部に取り付けられる。旋回アーム６２は、クラッチ・ハウジング６６の湾曲面の弧状旋回開口部６４ の中で旋回する。第３図で、訓練装置１０を使用して内旋と外旋を共に行うとき、旋回アーム６２は、図のように「Ｙ」軸と「Ｚ」軸とで構成された水平面で下腕２８と共に移動する。開口部６４は、下腕２８の完全な運動範囲を許容するために１８０°以上の弧を有する。クラッチ・ハウジング６６の底部には、クラッチ・アセンブリ６０の運動を締め付けかつ緩め、したがって、旋回アーム６２の抵抗を時計回り方向と逆時計回り方向の両方に締め付けかつ緩めるために使用されるハンド・ナット６８が取り付けられる。第３図で、肘２６が、ストラッピング・カップ２４中に静止し、かつストラッピング・カップ２４によって固定され、手３２がハンド・レスト７２の開口部７ ０の内部に収容されているのが分かる。ハンド・レスト７２は、旋回アーム６２ の長さに沿って調整することができる。手３２を使用して訓練期間中にハンド・ レスト７２の一面を把持することも、あるいは、手３２を単にハンド・レスト７ ２内部に静止させることもできる。次に第３図と第５図を共に参照すると、クラッチ・アセンブリ６０は、クラッチ・ハウジング６６の頂部上に摺動可能に取り付けられた一対の運動範囲マーカ７４と共に示されている。マーカ７４は、ネジ付き軸７６に固定され、ハウジング６６の頂面および底面上に広がる。スケール７８は、ハウジング６６の側面に位置する。マーカ７４は、旋回アーム６２がマーカ７４の一部に係合し、１つのマーカ７４を外側または内側に移動したときに旋回アーム６２の運動量を示す。第５図の例では、旋回アーム６２は、すでに内側へ旋回されており、マーカ７４ がスケール７８上の６０°マークを越えて移動しているものとして示されている。マーカ７４およびスケール７８を使用して、訓練およびリハビリテーション中に使用者の回旋筋腱板筋肉の運動範囲および肩の回転を監視し、進捗状況に注意することができる。スケール７８は、０°から９０°まで示されているが、クラッチ・アセンブリ６０上の旋回アーム６２の運動量に応じて１２０°以上に容易に増加させることができる。たとえば第５図で、旋回アーム６２は、すでに外側に旋回されており、マーカ７４がスケール７８上の３０°を越えて移動しているものとして示されている。マーカ７４およびスケール７８を使用して、訓練およびリハビリテーション中に使用者の回旋筋腱板筋肉の運動範囲および肩の回転を監視し、進捗状況に注意することができる。スケール７８は、０°から９０°まで示されているが、クラッチ・アセンブリ６０上の旋回アーム６２の運動量に応じて１２０°以上に容易に増加させることができる。また、肘カップ２４が使用者の前腕を上腕に対して９ ０°の角度に固定し方向付けし、ストラップ４４が肘カップ２４と共に前腕の関与を防止し、ハンド・レスト７０を使用するため、運動時に手首、手、前腕の筋肉を使用することが不要になり、肩の内旋および外旋を正確に測定することができる。第３図および第５図には、下腕２８の内旋および外旋時に一面の運動範囲マーカ７４に係合して旋回アーム６２の走行を制限する一対の運動範囲制限ピン７７ を受けるためにクラッチ・ハウジング６６の頂部上に間隔を置いて配設された複数のピン・ホール７５を含むクラッチ・アセンブリ６０も示されている。第５図で、ピン７７は、内旋および外旋がスケール７８上の６０°を越えるのを防止するためにピン・ホール７５中に配置されている。ピン・ホール７５は、回旋筋腱板筋肉系のリハビリテーション時に必要な所望の運動に応じてスケール７８上の様々な角度の間隔で配置することができる。次に第４図と第４Ａ図を共に参照すると、クラッチ・アセンブリ６０は、取付けプレート６１上で時計回りに水平から３０°以上の範囲で回転されたものとして示されている。この場合、下腕２８および旋回アーム６２は、「Ｙ」軸と「Ｚ 」軸とで構成された水平面に対してある角度の平面で自由に動くことができる。第４Ａ図で、取付けプレート６１の裏面は、切削された半円スロット８０を有するものとして示されている。ハンド・ネジ６３を緩めることによって、肘受けカップ２４を含むクラッチ・アセンブリ６０を垂直軸「Ｘ」の左または右に最大約９０°だけ回転させることができる。この重要な特徴によって、訓練装置の使用者は、水平面での内旋および外旋を行うだけでなく、「Ｙ」軸および「Ｚ」軸で画定された水平面から最大約９０°の角度で回旋筋腱板筋肉を訓練することもできる。訓練装置５０は、立位をとり、あるいはベンチ上で座位または仰臥位をとったときの使用者の背丈に適応するように高さを調整することができる垂直スタンド５２の頂部に取り付けられる。調整可能なクラッチ・アセンブリ６０および肘カップ２４は、任意の必要な運動平面での肩の内旋および外旋に適応させるために、約０°ないし９０°の運動平面をどちらかの側、すなわち、右または左に調整できるように約１８０°の範囲にわたって旋回させて所定の位置に固定することができる。離散的な高さ調整範囲と所望の運動平面を選択できる能力のために、 使用者は、特定のスポーツまたは治療計画の直接のニーズに装置５０を調整することができる。運動範囲ストップ４０および運動範囲インジケータ３６もクラッチ・アセンブリ６０上に備えられ、そのため、使用者は、肩の内旋および外旋ならびに回旋筋鍵板筋肉の訓練またはリハビリテーション治療を監視し試験することができる。詰め物をされた解剖学的な形状の肘受けカップ２４を、肘カップ２４上に位置する解放可能な固定・締付けストラップ４４と共に使用することによって、上腕３０および下腕２８は、互いに９０°の角度で固定されロックされる。この固定された９０°の角度によって、腕のすべての運動は、回転力に関係する回転筋肉動作に制限され、したがって、回旋筋腱板筋肉がより適切に分離される。また、 解放可能なストラップ４４を使用することによって、肘関節がロックされ固定され、その結果、過度のあるいは代償的な運動は行われず、したがって、回旋筋腱板の分離か強化される。さらに、使用者は、クラッチ・アセンブリ６０から延びる旋回アーム６２の端部にあるハンド・グリップ９８を使用して、抵抗に対抗して旋回アーム６２を回転させることも、あるいは、詰め物されたハンド・レスト７２を使用することもできる。ハンド・レスト７２によって、使用者は、リラックスした手または義手をハンド・レスト・ホール７０に配置することができ、そのため、手または前腕の筋肉、あるいは手首関節が関与させる必要も、動作させる必要もない。このため、肩関節および回旋筋腱板筋肉以外の腕または肘中の他の筋肉群または関節の不要なあるいは代償的な関与はなくなる。使用者は、肩の内旋に関しても、外旋に関しても、様々な抵抗設定値のうちの１つを選択することができる。抵抗クラッチ・アセンブリは、運動範囲全体にわたって円滑な一定の抵抗を与え、安全であり、機械からのバックラッシュまたはジャーキング・プルは発生しない。第６図は、訓練装置が全体的な参照符号８２を有する本発明の他の実施形態を示す。訓練装置８２は、スタンド８４の高さを調整する孔２０とピン２２とを有する下部チューブ部材８８に摺動可能に収容される上部チューブ部材８６を有する。スタンド８４は、床係合「Ｈ」字形基部９０上に取り付けられる。この例では、肘カップ２４は、第３図ないし第５図に示したクラッチ・アセンブリ６０に類似の調整可能な抵抗クラッチ・アセンブリ９２上に回転可能に取り付けられる。クラッチ・アセンブリ９２は、ハンド・ネジ９６を使用してクラッチ・アセンブリ取付けプレート９４上に回転可能に取り付けられる。第６図で、肘２６が肘カップ２４に収容され、上腕３０が使用者の体から外側へほぼ水平に延びるように、スタンド８４上で上部チューブ部材８６が調整されることに留意されたい。肘２６が固定された肘カップ２４と下腕２８は、「Ｘ」 軸および「Ｚ」軸で構成された垂直面での内旋および外旋と共に動作する。この図では、下腕２８が旋回アーム６２に隣接して配設され、手３２がハンドル９８ を握っている。ハンドル９８は、様々な下腕２８の長さに合わせて、旋回アーム６２の長手方向に沿って調節可能である。クラッチ・アセンブリ９２は、クラッチ・アセンブリ９２上で旋回アーム６２が旋回できるようにうする旋回開口部１ ００を含む。設計上、旋回開口部１００によって、第６図で垂直位置に示された旋回アーム６２は、順方向旋回または内旋あるいは９０°の逆方向旋回または外旋時に垂直軸「Ｘ」から最大９０°だけ旋回することがきる。回旋筋腱板筋肉を回復または強化する間、下腕２８の運動を順方向で垂直から４５°以下に制限することが重要である。なぜなら、これは、腕を９０°だけ外転させている間、肩の内旋時に発生する危険な肩のぶつかりを防止するうえで助けとなるからである。第６Ａ図で、クラッチ・アセンブリ取付けプレート９４の裏面は、ハンド・ネジ９６の一部を受けるために切削された半円形スロット１０２を有するものとして示されている。ハンド・ネジ９６を緩めることによって、図のように、肘カップ２４を含むクラッチ・アセンブリ９２を逆時計回りに最大４５°以上回転させることも、点線で示したように、クラッチ・アセンブリ９２を時計回りに約４５ °以上回転させることもできる。取付けプレート９４上でクラッチ・アセンブリ９２を回転させることによって、垂直軸「Ｘ」からの旋回アーム６２の外旋量を増加させ、内旋量を減少させることができる。訓練装置８２は、立位をとっている使用者の背丈に適応するようにスタンド自体に沿って高さを調整することができる垂直スタンド８４に隣接して取り付けられ、上腕３０を下腕２８に対して９０°だけ外転させた状態で肩の内旋および外旋を実行する。クラッチ・アセンブリ９２および肘カップ２４は、どちらかの側、すなわち右または左に約０°ないし約４５°以上だけ調整できるように約９０ °の範囲にわたって旋回させて所定の位置に固定することができる。この調整は、安全態様であり、このため、使用者は、達成できる肩の内旋の範囲を調整し制限して、同時に、達成できる肩の外旋の範囲を増加させることができる。この安全態様は、非常に重要であり、他の回旋筋腱板訓練／治療装置では見られない。肩の内旋を制限することによって、上腕３０を下腕２８に対して９０°だけ外転させているとき、肩部衝撃が制限される。危険な肩部衝撃が発生するのは、上腕を９０°だけ外転させている間に、肩が過度の範囲まで内旋した場合である。肩部衝撃症は、スポーツ選手または患者の肩関節に大きな損傷を与えることがある。しかし、肩内旋範囲制限機能を増大させることによって、使用者は、より脆弱な外旋筋腱板の強度を高め、同時に、より強靭な内旋筋腱板の柔軟性を高めることができる。また、レンジ・リミタ４０およびレンジ・インジケータ３６がクラッチ・アセンブリ９２上にあり、そのため、肩の内旋および外旋ならびに回旋筋腱板筋肉の監視、試験、リハビリテーション／治療が可能である。詰め物をされた解剖学的な形状の肘受けカップ２４を、肘カップ２４上の固定・締付けストラッピング４４と共に使用することによって、上腕３０および下腕２８は、互いに９０°の角度で固定されロックされる。この固定された９０°の角度によって、回転力に関係するすべての筋肉動作が分離され、したがって、回旋筋腱板筋肉がより適切に分離される。また、ストラッピング４４および肘カップ４４を使用することによって、下腕２８および肘関節がロックされ固定され、 その結果、過度のあるいは代償的な運動は行われず、したがって、回旋筋腱板の分離が強化される。使用者は、肩の内旋に関しても、外旋に関しても、クラッチ９２を様々な抵抗設定値向けに調整することができる。クラッチ９２の抵抗は、運動範囲全体にわたって円滑で一定であり、安全であり、機械からのバックラッシュまたはジャーキング・プルは発生しない。第７図は、第３図および第４図に示した訓練装置５０の新規特徴と第６図に示した訓練装置８２のユニークな特徴を共に組み込んだものである。この例で、２ つの装置５０および８２は、共通の「Ｈ」字形床係合基部１０４を有する。基部１０４のそれぞれの対向側にある訓練装置５０および８２を調整することによって、一方の使用者は、肘を肘カップ２４に固定し、水平面または０°ないし４５ °の平面で肩の内旋および外旋を実行して回旋筋腱板筋肉系を訓練することができ、同時に、他方の使用者は、肘２６を第２の肘カップ２４に固定し、垂直平面で内旋および外旋を実行することができる。この装置は、水平スタンド訓練装置５０と垂直スタンド訓練装置８２を組み合わせて２人の人の様々な用途およびニーズを満たすが、小形の安定な単一の基部フレーム１０４に取り付けられる。このため、この装置は、より費用効率的であり、多様性がより高く、占有する空間が狭いが、それでも、このシステムでは２ 人の人が同時に訓練することができる。現在の所、他の周知の回旋筋腱板訓練装置で、そのような様々な用途を有すると共に、２人の人に回旋筋腱板筋肉を同時に訓練させる機能を有するものはない。本発明を好ましい実施形態およびその修正例に関して具体的にかつ詳しく示し、説明し、図示したが、当業者は、従来技術によって妨げられる場合を除いて、 請求した本発明の真の趣旨および範囲から逸脱せずに形式および詳細に関する同等の変更を本発明に加えることができることを理解されたい。