JP2008532592A - 足部運動器具及び関連する方法 - Google Patents

Abstract

足部、足趾、及び足関節の運動装置は、足部、足関節、及び足趾の複数の方向への動作に対する抵抗を与える。この装置は、足趾及び足部の前可動域を可能とする、柔軟な前足部支持要素を備える。抵抗は、弾性の帯ひも又はチューブを含む抵抗要素によって与えられる。前足部支持要素は抵抗要素によって懸架されていてよい。抵抗の大きさを調整するためにテンショナーが提供される。踵支持要素は足部の寸法の異なる使用者に適応するように調整可能である。傾斜化機構によって、足関節の適切な配置が可能となる。

Description

本発明は運動装置に関する。より詳細には、本発明は、足部、足趾、及び足関節のうちの１つ以上と関係する、筋肉、腱、靭帯、並びに他の組織のうちの１つ以上を運動させるための装置に関する。

足部及び足関節は身体の非常に重要な領域であるが、運動プログラムにおいて看過されることが多い。残念なことに、足部又は足関節への損傷は、様々なスポーツ、作業動作又は日常生活の動作において一般的なものである。足部及び足関節の損傷を処理するために、多くの治療方法が利用可能である（脊椎指圧療法による矯正、超音波又は微小電流など炎症軽減治療、関節可動域運動、揺動板などの協調平衡運動、抵抗性の強化器具を用いる強化運動、矯正装具など）。しかしながら、保健及び運動分野において一般に利用される治療又は装置には、個別の動作又は組合せの動作により足部及び足関節を適切に強化する完全な範囲の運動を与えるものは存在しない。

足部及び足関節の平衡した強化には、複数の方向への抵抗運動が必要である。体重を抵抗として用いて或いは筋力トレーニング器具を用いてカーフ・レイズを行うことによって、足部及び足関節の底屈は強化されるが、しかしながら、これでは一方向にしか強化されない。様々な保健従事者は、足部の足底筋を強化するために、患者が足趾でタオルを握ることを推奨している。これは何らかの抵抗を与えはするが、煩わしく、抵抗を増大したり監視したりする機会は存在しない。関連する筋肉組織の強化を可能とするには、抵抗を漸進的に増大することが重要である。従来の弾性チューブ装置は、背屈など単純な方向に足部を強化するための抵抗を与えることは可能であるが、複数の方向に足部及び足関節を強化するようにチューブを適切に配向することは困難である。さらに、適切な方向に抵抗が加わるようチューブを足部に適用するのは困難なことがある（例えば、距骨下の内反／外反）。

現在普及している足部強化技術は、足部の強化を幾らか補助することが可能であるが、しかしながら、通常、それらの技術は次のうちの１つ以上によって制限されている。
・足部及び足趾の動作を制御する内在筋の不適切な活性化、
・装置及び解剖学的な指標の設定の困難、
・漸進的な抵抗の欠如、
・抵抗を測定する手法の欠如、
・一方向の強化。

特許文献における足部及び足関節の運動装置には、次のものが含まれる。
・ジョンソン（Ｊｏｈｎｓｏｎ）らによる特許文献１には、球状のパターンに移動可能であり、運動に対する抵抗を与える弾性ストラップを有する、足部固定要素が開示されている。
・クチャリク（Ｋｕｃｈａｒｉｋ）らによる特許文献２には、棒に取り付けられた２つのフットペダルを有する足部足関節及び下脚の運動器具が開示されている。棒の下端部はフットペダルの移動を可能とするボールジョイントを有する。スプリングによって運動に対する抵抗が与えられる。
・ファースター（Ｆｉｒｓｔｅｒ）による特許文献３には、重りなどに取り付け可能な足部支持要素を有する足部運動器具が開示されている。足部支持要素の下の円形要素は、足部支持要素が床に対して旋回することを可能とする。
・コスト（Ｋｏｓｔ）による特許文献４には、基部へ旋回可能に取り付けられた足部台を
有する装置が開示されている。
・メイソン（Ｍａｓｏｎ）らによる特許文献５には、使用者の前足部（ｆｏｒｅｆｏｏｔ）に取り付け可能な弾性ストラップを含む足関節運動系が開示されている。
・アバートン（Ａｂｅｒｔｏｎ）らによる特許文献６には、ソックス状の取り付け構造を有する運動装置が開示されている。この取り付け構造は足部に着用可能であり、抵抗要素の一端を取り付け可能な幾つかの異なる場所を有する。抵抗要素の他端は構造に取り付け可能である。
・ウィリアムズ（Ｗｉｌｌｉａｍｓ）による特許文献７には、足部を包囲するストラップと使用者の下脚に取り付けられた締め金との間に伸びている弾性要素を有する足部運動器具が開示されている。
・フルトン（Ｆｕｌｔｏｎ）による特許文献８には、弾性のリムによってハンドルに取り付けられた板を含む、脚部及び足関節の運動装置が開示されている。
・ダイアー（Ｄｙｅｒ）による特許文献９には、足部を伸展させるための装置が開示されている。この装置は、ヒンジで一体に取り付けられた２つの板と、それらの板の間に接続された可変張力機構とを有する。

・足部、下脚、又はその両方を運動させるための他の装置の抜粋は、次に開示されている。ストジェール（Ｓｔｏｄｇｅｌｌ）による米国特許第５，３６８，５３６号明細書。マクロード（ＭｃＬｅｏｄ）による米国特許第５，８９７，４６４号明細書。マキルヴェイン（ＭｃＩｌｖａｉｎ）らによる米国特許第５，７４９，６６８号明細書。コミッソ（Ｃｏｍｍｉｓｓｏ）による米国特許第６，８７８，１０２号明細書。バタッパリル（Ｖａｔｈａｐｐａｌｌｉｌ）による米国特許第６，０６３，０１３号明細書。ハウドゥ（Ｈｏｗｄ）らによる米国特許第６，０６３，０１０号明細書。フォスター（Ｆｏｓｔｅｒ）による米国特許第５，６４５，５１６号明細書。ペレス（Ｐｅｒｅｚ）による米国特許第５，６１８，２４７号明細書。ジェニングス（Ｊｅｎｎｉｎｇｓ）による米国特許第５，８３６，５８７号明細書。ケイララ（Ｋｈｅｉｒａｌｌａ）による米国特許第５３９，８７２号明細書。ポーター（Ｐｏｒｔｅｒ）らによる米国特許第５，１００，１２９号明細書。バストゥ（Ｂａｓｔｏｗ）による米国特許第５，１２１５，５０８号明細書。マッキンタイル（Ｍｃｌｎｔｙｒｅ）による米国特許第５，１７８，５９６号明細書。ホイル（Ｈｏｙｌｅ）らによる米国特許第４，３３７，９３９号明細書。ホワイト（Ｗｈｉｔｅ）による米国特許第４，３１０，１５５号明細書。フリーマン・ジュニア（Ｆｒｅｅｍａｎ Ｊｒ．）による米国特許第３，４２１，７６０号明細書。マット・シニア（Ｍａｔｔ Ｓｒ．）による米国特許第３，２９５，８４７号明細書。ルーミス（Ｌｏｏｍｉｓ）らによる米国特許第４，３０６，７１４号明細書。スコット（Ｓｃｏｔｔ）による米国特許第４，９９８，７２２号明細書。マラー（Ｍｕｌｌｅｒ）による米国特許第８４３，４７８号明細書。アンダーソン（Ａｎｄｅｒｓｏｎ）による米国特許第１，６７１，０９６号明細書。ゲイリー（Ｇａｉｌｅｙ）による米国特許第１，９５２，７５０号明細書。マーシュマン（Ｍａｒｓｈｍａｎ）による米国特許第２，０９７，３７６号明細書。カニンガム（Ｃｕｎｎｉｎｇｈａｍ）による米国特許第２，１６０，７２２号明細書。リゼベルグ（Ｌｅｓｅｂｅｒｇ）による米国特許第４，２５１，０７０号明細書。ナイト（Ｋｎｉｇｈｔ）による米国特許第６，３９０，９５７号明細書。コック（Ｋｏｃｋ）による米国特許第４，９７９，７３７号明細書。オスターガード（Ｏｓｔｅｒｇａｒｄ）による米国特許第４，７６７，１１８号明細書。レプリー（Ｌｅｐｌｅｙ）らによる米国特許第４，４５２，４４７号明細書。マッキンタイル（Ｍｃｌｎｔｙｒｅ）による米国特許第４，６５０，１８３号明細書。フィオーレ（Ｆｉｏｒｅ）らによる米国特許第４，１８６，９２０号明細書。ティメル（Ｔｉｍｍｅｒ）による米国特許第６，８１１，５２３号明細書。
米国特許第６，８２１，２３５号明細書 米国特許第４，７３９，９８６号明細書 米国特許第３，９８４，１００号明細書 米国特許第２，２０６，９０２号明細書 米国特許第５，１８６，６９８号明細書 米国特許第６，５４０，６５１号明細書 米国特許第４，３７１，１６１号明細書 米国特許第４，７２８，１０３号明細書 米国特許第６，１１０，０７８号明細書

足部及び足関節の筋肉を強化するための、効果的かつ実用的な装置及び方法の必要が存在する。

本発明は、使用者の足部、下脚、又はその両方の筋肉を運動させるために用いることのできる運動装置を提供する。この運動装置は、リハビリテーション設定からジムや家庭での運動まで、多種多様な設定のいずれにおいても有用であり得る。運動選手（例えば、怪我の予防、能力の向上のため）、足部又は足関節の損傷から回復中の人々、全面的に良好な状態にあることを所望する人々、足部及び足関節の筋肉の低筋力に悩む人々、及び平衡が充分でない人々を含む、多種多様な使用者の筋肉を運動させるために、この運動装置を用いることができる。

本発明による装置は、異なる環境における使用のために様々な形態を取ってよい。例えば、リハビリテーション設定で使用される装置は家で使用される本発明による運動装置より大きな調整性を必要とし、より恒常的な使用に耐えるように構築され得る。

図１には、足部運動装置１０を示す。図２Ａ〜２Ｅには、使用者が運動装置１０を用いているときに生じ得る足部及び足関節の様々な動作を示す。
装置１０は、前足部要素１２と、フレーム１６に取り付けられた踵支持要素１４とを備える。抵抗系１９によって、前足部要素１２の動きに対する抵抗が与えられる。装置１０では、抵抗系１９は８つの抵抗要素２０からなる。前足部要素１２は、抵抗要素２０Ａ−１，２０Ｂ−１，２０Ｃ−１，２０Ｄ−１，２０Ａ−２，２０Ｂ−２，２０Ｃ−２，２０Ｄ−２（まとめて抵抗要素２０）によって、フレーム１６から懸架されている。前足部要素１２はストラップ１８を有する。ストラップ１８は、使用者の足部を前足部要素１２に留めるために用いられる。例示の実施形態では、使用者の前足部及び足趾を前足部要素１２に固定するように調整可能な２つのストラップ１８Ａ，１８Ｂが存在する。フレーム１６は基部２２に支持されている。

使用者は、踵支持要素１４に自身の足部を配置し、使用者の前足部及び足趾を前足部要素１２に固定するようにストラップ１８Ａ，１８Ｂを固定することによって、装置１０を用いることが可能である。次いで、より詳細に以下に記載するように、使用者は、使用者の足部、足関節、及び足趾のうちの１つ以上を運動させるように、抵抗要素２０によって与えられる抵抗に対し自身の足部を様々に動かすことが可能である。図２Ａ〜２Ｄには、装置１０を用いるときに使用者が実行可能な様々な足部の動きを示す。

前足部要素１２は、抵抗要素２０によってフレーム１６から懸架されているので、フレーム１６の面内の任意の方向に動かされることが可能である。抵抗要素２０は、そのような動きに対する抵抗を与える。また、抵抗要素２０は、フレーム１６の面外への前足部要素１２の動きに抵抗する力を与える。例示の実施形態では、前足部要素１２がその中立位置にあるとき抵抗要素２０はほぼ同一平面上にあるが、これは必須ではない。

図３Ａに示すように、前足部要素１２は、使用者が使用者の前足部を配置可能な表面２６を提供する。前足部要素１２は、使用者の足部及び足趾によって加えられる圧力の下で曲がり、使用者の足部及び足趾の全可動域を可能とするように、横軸において柔軟であってよい。好適には、前足部要素１２は、足趾のＩＰ関節及び前足部のＭＴＰ関節の回転に最小限にしか干渉しないように、自身の長さ全体に沿って柔軟である。これらの関節は、通常、自身の位置に関して足部の長さに沿って一様ではない。好適な実施形態では、前足部支持要素１２は内側−外側（ねじれ）方向にも少なくとも幾らかは柔軟である。

代替では、前足部要素１２は半強直又は強直であり、特定の関節の動作を分離してもよい。一部の実施形態では、前足部要素１２は、前足部要素１２に沿って長手方向に伸びる着脱可能な補剛材を含む。補剛材は横方向に伸びている軸に関する曲げモーメントについて、前足部要素１２の強度を増大させるために挿入されてもよく、或いは、前足部要素１２をより柔軟にするために取り除かれてもよい。異なる程度の柔軟性を得るために、異なる補剛材が提供されてもよい。例えば、図３Ａに示すように、前足部要素１２Ａは、着脱可能な補剛材２８を収容する長手方向に伸びているポケット２７を有する。堅い補剛材２８は、足部及び足趾の相対動作を防止することが可能である。これは、足関節の動きを分離するには望ましいことがある。内部的な補剛材２８に代えて、前足部要素１２は、板その他、足部の下に配置されるか或いは前足部要素１２の下面に取り付けられるものによって、堅くされてもよい。

前足部要素１２は、一定の領域において強化されてもよい。例えば、前足部要素１２は、抵抗要素２０から使用者の足部及び足趾への力の移行を可能とするため、使用者の遠位中足骨（ＭＴ）及び末節骨／中節骨（ＤＰ／ＭＰ）の近傍全体において強化されてよい。図３Ａには、前足部要素１２を横切って横方向に伸びる補強材２９を示す。

前足部要素１２は、前足部要素１２の上位の表面（例えば表面２６）上に、上方へ突出する足部配置機構を有してもよい。足部配置機構は、前足部支持要素１２の先端（即ち、使用者の足部の足趾を収容する端部３２）に向いた前足部支持要素１２の上位の面上の隆起３０を含んでよい。例示の実施形態では、隆起３０は前足部支持要素１２の幅に渡っている（図３Ａを参照）。隆起３０は、使用者が前足部支持要素１２上に自身の足部を整合させるのを補助する。使用者は、第１趾の基節骨のほぼ中間点を隆起３０の中央と整合させることが可能である（図３を参照）。隆起３０の上に足趾を配置することによって、足部／足関節の動きに抵抗する力に対する遠位中足骨（ＭＴ）関節の適切な整合と、足趾の動きに抵抗する力に対する趾骨の整合とを、容易に得ることが可能である。

好適な実施形態では、装置１０は、使用者の足趾に加えられた抵抗力が使用者の足部／足関節に加えられた抵抗力と異なることを可能とするように構成される。隆起３０は、使用者が自身の足部及び足趾を動かして前足部要素１２を様々な方向に移動させるとき、それらの異なる抵抗力を経験するよう使用者の足部及び足趾が配置されるように、配置されてよい。

例示の足部運動器具では、抵抗要素２０は、前足部要素１２とフレーム１６との間に接続された弾性のチューブ又はバンドなど、弾性要素を含む。抵抗要素２０は、任意の適切な手法により、前足部要素１２に接続されてよい。例えば、装置１０では、ネオプレン、強い織物など、丈夫な材料からなる柔軟なタブ３８が、縫製、貼合せ、鋲接などによって、前足部要素１２に取り付けられている。抵抗要素２０は各々、タブ３８の端部へ取り付けられている。示すように、タブ３８がテーパ化されていてもよい。テーパ化されたタブ３８は、使用者の足趾及び遠位の中足骨の下に力を均一に分配する。タブ３８は、前足部要素１２を横切って横方向に伸びる材料片の横方向に突出している端部を含んでよい。材料は、ほぼ非弾性的であってもよい。

前足部要素１２の前方の領域３６のタブ３８は、異なる使用者の足趾の長さの差に適応するのに充分な距離のために、前足部支持要素１２上で長手方向に伸びる領域の上で前足部要素１２上に作用するのに充分な幅を有してもよい。例えば、本発明の一部の実施形態では、前足部支持要素１２の下を通るタブ３８の部分の幅は、約５ｃｍ〜約６ｃｍの範囲である。

前足部要素１２に抵抗要素２０を取り付けるために、他の適切な手段が提供されてもよい。例えば、抵抗要素２０は、前足部要素１２の下又は中を通じる、トンネル、スリーブ、又は同様の通路を通過してよい。

抵抗系１９は、前足部要素１２の動きに抵抗する。抵抗系１９は前足部支持要素１２の異なる部分の動きに対し、異なるレベルの抵抗を与えてもよい。図１に示す実施形態では、抵抗系１９は、前足部要素１２の後部３４及び前部３６の動きに対し、異なる量の抵抗を与える。通常、足部を動かす筋肉は足趾を動かす筋肉より強力なので、好適には、抵抗系１９は、前部３６の動きに対してよりも後部３４の動きに対し、より大きな抵抗を与える。

例示の実施形態では、第１のセットの抵抗要素２０Ａ−１，２０Ｂ−１，２０Ｃ−１，２０Ｄ−１は、ほぼ遠位の中足骨に対応する長手方向の位置にて、前足部要素１２に作用する。第２のセットの抵抗要素２０Ａ−２，２０Ｂ−２，２０Ｃ−２，２０Ｄ−２は、使用者の最初の３つの足趾の基節骨のほぼ中間点に対応する長手方向の位置にて、前足部要素１２に作用する。

抵抗要素の各セットにおいて、一部の抵抗要素２０は前足部要素１２に対して上位の方向に伸びており、他の一部の抵抗要素２０は前足部要素１２に対して下位の方向に伸びている。抵抗要素２０Ａ−１，２０Ｂ−１，２０Ａ−２，２０Ｂ−２は、上位の方向に伸びている（また、前足部要素１２の反対側に対し外側に伸びている）。抵抗要素２０Ｃ−１，２０Ｄ−１，２０Ｃ−２，２０Ｄ−２は、下位の方向に伸びている（また、前足部要素１２の反対側に対し外側に伸びている）。例示の実施形態では、各セットの抵抗要素２０は、抵抗要素２０が３６０度の全範囲を通じて抵抗を与えることが可能であるように、ほぼ９０度だけ隔てた方向に伸びている。例示の実施形態では、抵抗要素２０は各々、前足部要素１２の略平面に対しほぼ４５度の角で伸びており、前足部要素１２の略平面より約４５度上又は下の位置にてフレーム１６に結合されている。

抵抗要素２０Ａ−２，２０Ｂ−２は、使用者が自身の足趾を屈曲するとき、抵抗を与える。これらの抵抗要素は、隆起３０に対し遠位の領域において、前足部要素１２に作用する。抵抗要素２０Ａ−２，２０Ｂ−２は、前足部要素１２より上位の位置にてフレーム１６に接続されている。

抵抗要素２０Ｃ−２，２０Ｄ−２は、使用者が自身の足趾を伸展するとき、抵抗を与える。これらの抵抗要素は、隆起３０に対し遠位の領域において前足部要素１２に作用するとともに、前足部要素１２より下位の位置にてフレーム１６に結合されている。

抵抗要素２０Ａ−１，２０Ｂ−１は、足部屈曲、前足部外転／内転、足関節内反／外反、足関節底屈、及びこれらの動作の組み合わせに抵抗を与える。これらの抵抗要素は、隆起３０に対し近位の領域において、前足部支持要素１２に作用する。抵抗要素２０Ａ−１，２０Ｂ−１は、前足部要素１２より上位の位置にてフレーム１６に結合されている。

抵抗要素２０Ｃ−１，２０Ｄ−１は、足部伸展、前足部外転／内転、足関節背屈、足関
節内反／外反、及びこれらの動作の組み合わせに抵抗を与える。これらの抵抗要素は、隆起３０に対し近位の領域において、前足部要素１２に作用する。抵抗要素２０Ｃ−１，２０Ｄ−１は、前足部要素１２より下位の位置にてフレーム１６に結合されている。

弾性要素２０Ａ−１，２０Ｂ−１，２０Ｃ−１，２０Ｄ−１が全て、前足部要素１２の同じ領域に作用してもよい。弾性要素２０Ａ−２，２０Ｂ−２，２０Ｃ−２，２０Ｄ−２が全て、前足部要素１２の同じ領域に作用してもよい。例示の実施形態では、前足部要素１２は、抵抗要素２０Ａ−１，２０Ｂ−１，２０Ｃ−１，２０Ｄ−１が作用する領域と、抵抗要素２０Ａ−２，２０Ｂ−２，２０Ｃ−２，２０Ｄ−２が作用する領域との間の少なくとも一部又は全部において、柔軟である。これによって、例えば、足趾屈曲及び足関節底屈に対し、異なる抵抗力が加えられることが可能となる。

抵抗要素２０が前足部要素１２に接続する位置は、その位置が広い範囲の足の寸法に適応するのに適切であるように選択されてよい。一部の実施形態では、抵抗要素２０Ａ−２〜２０Ｄ−２は、足部配置機構３０から５パーセンタイルの米国女性における第１趾の末節骨の長さに相当する距離だけ前方の前足部要素１２上の点に配置される。また、この位置で前足部要素１２に作用する弾性要素２０Ａ−２〜２０Ｄ−２を提供することによって、より長い足趾を有する広い範囲の使用者にも適応する。

本発明の一部の実施形態では、抵抗要素２０が前足部要素１２に作用する位置は調整可能である。例えば、一連のトンネル、スリーブ、グロメット、クリップなどは、使用者の足趾を支持する前足部要素１２の部分（図３Ａの部分３６）、使用者の前足部を支持する前足部要素１２の部分（図３Ａの部分３４）、又はその両方に沿った異なる位置にて提供されてよい。抵抗要素２０は、使用者の足部及び足趾の幾何学に適切な複数の位置のうちの選択された位置にて、前足部要素１２に接続可能である。

本発明の一部の実施形態では、前足部要素１２は、追加の抵抗要素（例えば、弾性のバンド又はチューブなど）用の取り付け点を備える。足関節底屈中に使用者の足関節の動きに対し増大した抵抗を与えるために、そのような追加の抵抗要素が前足部支持要素１２とフレーム１６との間に接続されてよい。

抵抗要素２０は、抵抗が抵抗に対する押引に用いられる筋肉群の筋力にほぼ匹敵するような、異なるレベルの抵抗を与えるように設計されてよい。様々な関節動作の間の既知の筋力比に基づき、抵抗要素２０Ａ−１，２０Ｂ−１のほぼ１／３の抵抗を与えるように、抵抗要素２０Ａ−２〜２０Ｄ−２が設計されてよい。抵抗要素２０Ｃ−１，２０Ｄ−１は、抵抗要素２０Ａ−１，２０Ｂ−１のほぼ１／２の抵抗を与えてよい。例として、抵抗要素が弾性要素である場合、抵抗において所望の差を得るために、抵抗要素は、弾性定数の異なる弾性要素、長さ及び張力のうちの１つ以上の異なる弾性要素、又はその両方を含んでよい。

図１の実施形態では、各弾性抵抗要素２０の一端は、テンショナー４０に取り付けられている（４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄと個々にラベルを付す）。テンショナー４０は、抵抗要素２０に対する張力の調整を可能とする。異なる足部、足趾、及び足関節の動作に装置１０が与える抵抗は、異なる抵抗要素２０における張力を適切に設定することによって調整可能である。図１の装置１０では、テンショナー４０はフレーム１６の側部及び底部に沿って配置されている。

抵抗要素２０における張力の調整を可能とするために、任意の適切な機構が提供されてよい。例えば、図１に示すように、テンショナー４０は、スロット４４の選択されたブランチ４６に係合可能なハンドル４２を含んでよい。

図１の足部運動装置１０では、各テンショナー４０は、抵抗要素の両方のセットのうちの１つの抵抗要素２０に同時に張力を与える。例えば、テンショナー４０Ａは、抵抗要素２０Ａ−１，２０Ａ−２の張力を同時に設定する。

要素２０の端部を引く、要素２０の端部に加えられる力を変化させる、など、テンショナー４０において他のテンショナー機構が用いられ得る。抵抗要素２０に選択的に張力を与えるように提供され得る他の機構は、限定的ではなく、次を含む。
・抵抗要素２０を巻き付けることができるラチェット式キャプスタン。例示の実施形態（図示せず）では、各テンショナー４０は、抵抗要素２０の端部が軸を通り抜けることを可能とするように差し込まれた軸を含む。軸は軸に抵抗要素を巻き付けるように回転可能である。ラチェット機構は、抵抗要素２０において所望の張力を保持するように軸を固定する。ハンドルは、使用者又は臨床医が弾性要素２０における張力を調整するように軸を回転させることを可能とする。
・ゴムボールなど、弾性要素３４の端部へ取り付けられた拡張部。弾性要素は、スロットに沿ってゴムボールを滑らせ、スロットに対しほぼ横方向に伸びている複数の凹部のうちの１つに弾性要素を係合させることによって、張力を与えられてよい。拡張部（例えば、ゴムボール）は、弾性要素の端部がスロットを通じて引かれることを防止する。
・抵抗レベルの漸増を可能とするように異なる開口部に係合可能な抵抗要素２０の端部のフック等。
・抵抗要素２０の端部は、抵抗要素２０を伸展させる（それによって抵抗要素２０における張力を増大させる）１つの方向、或いは抵抗要素を収縮させる（それによって抵抗要素２０における張力を減少させる）ことを可能とする別の方向への軌道に沿って移動可能なアンカーに取り付けられてもよい。アンカーは、手動によって（例えば、図１のハンドル４２など）、ねじの回転によって、適切なリニアアクチュエータによって、モータの動作によって、などによって動作されてよい。
・抵抗要素２０の端部又は他の部分は、軸などの回りに巻き付けられてよい。
・抵抗要素２０は、アンカー点と前足部要素１２との間のより長い経路に続くように、移動又は配置を変更されてよい。
・など。

テンショナーは、抵抗要素２０の任意の便利な組み合わせによって与えられる抵抗を調整するように接続されてよい。例えば、
・抵抗要素の２つのセット（２０Ａ−１〜２０Ｄ−１，２０Ａ−２〜２０Ｄ−２）に対し、別個のテンショナーが提供されてよい。
・個々の抵抗要素２０に対し、別個のテンショナーが提供されてよい。
・全ての抵抗要素、即ち、抵抗要素の１つのセット又は抵抗要素の一部のサブセットに同時に張力を与えるために、単一のテンショナーが提供されてよい。
図示しない例示の一実施形態では、第１のテンショナーは、第１のセットの抵抗要素（２０Ａ−１〜２０Ｄ−１）における張力を調整するために提供され、第２のテンショナーは、第２のセットの抵抗要素（２０Ａ−２〜２０Ｄ−２）における張力を調整するために提供される。この配置によって、足部／足関節の動きに対する抵抗とは別に、足趾の動きに対する抵抗を調整することが可能となる。全ての抵抗要素２０における張力を同時に増大又は減少させるために、第３のテンショナーが提供されてよい。

本発明の一部の代替の実施形態による装置では、抵抗要素２０を取り除き、異なる抵抗レベルを提供する異なる抵抗要素２０と置換すること、又は抵抗要素２０とほぼ平行に接続された追加の抵抗要素（図示せず）を追加すること（若しくは取り払うこと）によって、抵抗が調整される。個々の抵抗要素２０における張力を調整するための機構に加えて、又は代えて、これらの代替の調整機構が提供されてよい。

随意では、装置１０は、抵抗要素２０の一部又は全部における張力を示すスケールを備えてよい。このスケールは、テンショナー４０のうちの１つ以上に関連してよい。張力計（図示せず）は、特定の関節動作中に生成された張力の大きさに基づき臨床医／使用者にフィードバックを与えるように、抵抗要素２０のうちの一部又は全部と直列に取り付けられてよい。

フレーム１６は、高強度のプラスチック、金属など、強い材料から構成される。例示の実施形態では、フレーム１６はＵ字型である。これは必須ではない。本発明の代替の実施形態では、フレーム１６は抵抗要素２０を支持するのに適切な他の形状及び寸法を有することが可能である。

装置１０のフレーム１６は、旋回可能に基部２２に取り付けられている。角度調整機構４８によって、フレーム１６と基部２２との間の角度の調整が可能となる。使用者は、図１に示すように、ほぼ垂直に伸びているフレーム１６を、又は基部２２に対して別の角度へ傾けられたフレーム１６を備える装置１０を用いてよい。これによって、座位又は仰臥位にある人々による装置１０の使用が容易となる。例えば、低い椅子又はソファに座るときなど、使用者の下脚が後方へ曲げられるとき、装置１０を効率的に用いることを可能とするように、フレーム１６を後ろに傾けることが可能である。

例示の実施形態では、調整機構４８は、基部２２に対し所望の角度でフレーム１６を板５０に留めるように回転可能な、固定ハンドル４９を含む。フレーム１６の角度を容易に決定することを可能とするように、スケールが提供されてよい。一部の実施形態では、踵支持要素１４は取り除かれてよく、フレーム１６は保管目的のため基部２２に沿って位置するまで下へ折り返されてよい。また、足部運動装置の傾斜化は、伸展可能な脚、又は地面に対し基部２２を傾斜させるための何らかの他の機構を提供することによって、行われ得る。

踵支持要素１４は使用者の踵を支持する。踵支持要素１４は、好適には、使用者の踵を収容する踵「カップ」を提供する。踵支持要素１４はブラケット５２上に支持される。図１Ｄに最も良好に見られるように、異なる長さの足部を有する異なる使用者に適応するように、ブラケット５２は矢印５３によって示されるように前方／後方に調整可能である。例示の実施形態では、ブラケット５２は、その低縁部に沿って陥没５６を有する。踵支持要素１４から前足部要素１２までの距離は、複数の陥没５６のうちの選択した１つをピン５４が係合するまでブラケット５２を動かすことによって、調整可能である。所与の使用者の足部の寸法に適応する所望位置にて踵支持要素１４を選択的に固定するように、任意の他の適切な機構が提供されてよい。使用者が自身の足部に対する踵支持要素１４の正しい位置を発見するのを支援するように、基板２２上に足部の寸法の印が付けられてよい。

使用者の踵の動作を最小限にするために、ゴム又は同様の高摩擦を有する使用者の快適な材料からなる層が踵支持要素１４に配置されてよい。
完全に使用者の踵を収容するために踵支持要素１４がカップを提供することは必須でない。一部の実施形態では、踵支持要素１４は、使用者が自身の踵を配置することの可能な台を備える。

踵支持要素１４は、ブラケット５２に剛直に固定されてもよい。代替では、踵支持要素１４、ブラケット５２、又はその両方は、使用者が自身の踵に対して自身の前足部を上下に動かすにつれ、矢印５５によって示されるように踵支持要素１４が旋回することを可能とするように構成されてよい。踵支持要素１４は、随意では、踵支持要素１４に１より多くの回転自由度を可能とする結合部によって、フレーム１６（又は、基部２２）に結合さ
れてよい。例えば、踵支持要素１４は、踵支持要素１４が左右にねじれるとともに前後に揺れることを可能とする、ボールソケット又は汎用カプラなどによって、取り付けられてよい。

随意では、踵支持要素１４は、使用者間の足関節の可動域における変動を可能とするように、また下脚、足部、又はその両方の筋肉組織の伸展を可能とするように、高さ調整可能である。使用者は、例えば、レバーを上げることによって高さ調整機構を解放し、所望の垂直位置に踵支持要素１４を移動させ、次いで、高さ調整機構を固定してよい。踵支持要素１４の高さを調整することの代替では、踵支持要素１４に対してフレーム１６を移動させることによって、或いは抵抗要素２０がフレーム１６に支持される位置をフレーム１６に対し上又は下に移動させることによって、前足部要素１２の高さが調整可能であってよい。

広範囲の修正が可能である。そのような修正の一部の非制限的な例を次に述べる。前足部要素１２は、複数の足部配置機構を含んでよい。例えば、図３Ｂには、隆起３０の近位に配置された、追加の高い足部配置機構６０を有する前足部要素１２Ａを示す。使用者は、使用者の足部のアーチの遠位の面が高い機構６０の中央と整合するように、前足部要素１２上に自身の足部を配置することが可能である。これによって、使用者の足部のボールは隆起３０と高い機構６０との間に配置される。このため、足部／足関節に加えられる抵抗に関して遠位中足骨が確実に適切に整合することが補助され得る。

例示の実施形態から、様々な他の発展が可能である。例えば、
・抵抗要素２０と前足部要素１２との間に任意の適切な形態の接続が提供されてよい。例えば、グロメット、トンネル、又は同様の取り付け具が、前足部支持要素１２の外縁部に、又は前足部支持要素１２の下側を横断して提供されてもよい。抵抗要素２０は縫い付けられてもよく、或いは接着剤によって前足部要素１２に取り付けられてもよい。抵抗要素２０は、クリップ、フック、リベット、又はねじによって、前足部要素１２に取り付けられてもよい。随意では、抵抗要素２０は、前足部要素１２から取り外し可能である。一部の実施形態では、前足部要素１２は、抵抗要素２０に沿って少なくともわずかに、横方向に滑動可能である。
・前足部要素１２は、弾性材料からなる部品によって前足部部分に接続された足趾部分を含む２つの部分を含んでよい。
・随意では、前足部要素１２の後端部は、使用者の足部の長さに応じて抵抗の位置の変動が可能であるように、踵支持要素１４に結合されてよい。この実施形態では、使用者の足趾の端部が前足部支持要素の遠位端と整合するように、使用者は、踵支持要素１４の位置を調整可能である。前足部支持要素の弾性材料は、使用者の足部の長さに適合するように伸展又は収縮する。
・弾性抵抗要素２０は、必ずしもその長さ全体に沿って弾性ではない。抵抗要素２０は、ケーブル又は強直なリンクの部分など、非弾性部分を含んでよい。そのような実施形態では、抵抗要素２０を引っ張るスプリング又は動力供給されたアクチュエータによって、前足部要素１２に力が加えられてよい。

随意では、足部運動装置は、基部２２へ取り付けられている１つ以上の踏板（図示せず）を備えてよい。使用者が一方の足を運動させているとき、使用者は踏板に他方の足を配置することが可能である。これによって、使用中に装置が動き回ることを防止する。踏板は、基部２２の一方の側から突出するように移動可能であるように、基部２２に対し旋回可能又は滑動可能に取り付けられてよい。例えば、踏板は、いずれの足が運動させられているかに応じて、旋回中心から外へ旋回されてもよく、基部２２の一方の側に横方向に滑動されてもよい。装置の重量が非常に軽い場合、踏板は特に有用である。

本発明による装置は、ジムなどの商用設定における使用のために設計されてよい。一部の実施形態では、使用者の足関節、足部、足趾、又はその１つ以上の動きに対する抵抗は、重り又は自動制御されたアクチュエータによって与えられる。そのような実施形態は、一端で前足部要素１２に取り付けられ、重り、動力供給されたアクチュエータなどによる張力下に維持されるケーブル、バンド、又は他の非弾性柔軟要素によって弾性抵抗要素２０が置換されることを除き、図１に示すのと同様に構成されてよい。張力は、適切な重りの選択又はアクチュエータの制御によって調整されてよい。そのような実施形態では、前足部支持要素は柔軟であってもよく、強直であってもよい。

図４には、重り７２によって張力が与えられる足部運動装置７０を概略的に示す。明瞭のため、図４からは踵支持要素１４を省略した。張力が重りによって与えられる場合、同じ重りが、背屈中に抵抗要素２０Ｃ−１，２０Ｄ−１に対し抵抗を与えるように、底屈中に抵抗要素２０Ａ−１，２０Ｂ−１に対する抵抗を与えてよい。底屈（下方への動き）中の抵抗に対する背屈（上方への動き）動作中の抵抗を半分にし、これらの２つの動作間の筋力比を補償するために、二重滑車系７４が用いられてもよい。

一部の実施形態では、一部の抵抗要素２０は弾性であり、他の抵抗要素は、重り、アクチュエータ、スプリング、圧縮流体又はガスなどによって張力を与えられる。抵抗要素２０Ａ−１，２０Ｂ−１，２０Ｃ−１，２０Ｄ−１，２０Ａ−２，２０Ｂ−２，２０Ｃ−２，２０Ｄ−２のうちの２つ以上は、単一のより長い抵抗要素の異なるセグメントによって提供されてもよい。

本発明の一部の実施形態では、踵支持要素１４に取り付けられた材料の強直部品（図示せず）が提供される。この材料の強直部品は、前足部要素１２の方向に、足部のほぼ半分の長さに沿って、長手方向に伸びている。ストラップ、又は同様の取り付け手段により使用者の足部を強直部品に固定することによって、使用者の足関節の周囲の動作の防止が可能となる。この実施形態では、使用者が足趾の動作を分離することが可能となる。

随意では、足部運動装置は、使用者の足部の可動域を限定若しくは決定するための、停止部、案内部、又はその両方を有する。例えば、停止／案内要素は、フレーム１６に取り付けられた軌道上に提供されてよい。停止／案内要素は、使用者の前足部の可動域を限定若しくは決定するように、使用者の前足部の上、下、又はその両方に配置されてよい。軌道はスケールを備えてもよい。臨床医／使用者はスケールを用いて、許容可能な可動域を設定すること、又は使用者の関節の可動域における改良を決定することが可能である。一部の実施形態では、停止部によって、前足部支持要素１２の動作が所望の範囲に限定される。

前足部要素１２上の適所に使用者の足趾及び前足部を固定するために、任意の適切な固定機構が提供されてよい。例示の実施形態では、固定機構はストラップ１８Ａ，１８Ｂを含む。ストラップ１８Ａ，１８Ｂは、ベルクロ（商標）など適切なファスナー又は他の面ファスナー材料によって使用者の足部の上に固定されてよい。ストラップ１８Ａ，１８Ｂは、前足部要素１２の一方の側に取り付けられている。ストラップ１８Ａ，１８Ｂは、前足部要素１２の反対の側のループ又は同様の取り付け具を通り抜け、次いで、それらが使用者の足部及び足趾の頂部の上にしっかりと固定され、使用者の足部及び足趾を前足部要素１２に対し固定して固定されるように、引かれてよい。

本発明の一部の代替実施形態では、ストラップ１８Ａ，１８Ｂは、スリッパ、ブーツ、サンダル、又は同様の形態のいずれかにおいて、足部部品（図示せず）によって置換されるか又は増加される。そのような足部部品は柔軟な材料から作成され、前足部要素１２に取り付けられていてもよい。足部部品は広い範囲の足部寸法に適応するように充分に弾性
であるとともに、その形状及び耐久性を維持するよう充分に強直でもあってよい。足部部品は、前足部要素１２上で異なる足部寸法の足部を保持するように調整可能であるように、靴ひも、ストラップなどを有してよい。足部部品は使用を容易とするために、また洗浄を可能とするように、前足部要素から取り外し可能であってよい。

本発明の他の代替の実施形態では、抵抗要素２０は、使用者の遠位中足骨、指関節間、又はその両方の近傍に、ストラップ、ハーネスなどによって、使用者の足部に取り付けられている。そのような１つの実施形態を、図５Ａ，５Ｂに示す。図５Ａには、抵抗要素２０を取り付けることができる足部ハーネス８０を示す。例示の実施形態では、図５Ｂに示すように、抵抗要素２０は足趾及び前足部カバー８２によって、ハーネス８０に取り付けられている。足部ハーネス８０は、次を備える。
・使用者の前足部の寸法に基づく調整を可能とするように、その端部にてリベット又は同様の取り付け具を用いて接続されている２つのパッド付きストラップを含む、前足部支持要素８４など（８４Ａ，８４Ｂ）。
・フック及びループストラップ８７又は同様の取り付け手段。これは、前足部より下の前足部支持要素のストラップ８４を保持するように、使用者の前足部の頂部を横切って締めることが可能である（前足部ストラップ）。
・踵ストラップ８６。これは前足部支持要素８４に取り付けられており、使用者の足部の長さによる調整を可能とするように、フック及びループストラップなどによって近位の（踵）端部に接続可能である。
足趾及び前足部カバー８２は、ハーネス８０が使用者の前足部の周囲及び使用者の踵の後ろに取り付けられた後、使用者の足趾及び前足部の上に配置可能なパッド付き弾性材料を含む。足趾及び前足部のカバー８２の底部は前足部支持要素８４の足底面へ取り付けられており、足趾及び前足部のカバー８２の頂部は足部ハーネス８０の足背面に対する取り付け具のベルクロ（商標）のストリップ又は同様の手段に分離可能に取り付けられている。グロメット８７は、ほぼ使用者のＩＰ関節及び使用者の遠位のＭＴ関節の位置にて、足趾及び前足部のカバー８２の外縁部に沿って配置されている。

足趾に抵抗を与えるために、グロメット８７Ａは抵抗要素２０を収容する。足部／足関節に抵抗を与えるために、グロメット８７Ｂは抵抗要素２０を収容する。グロメット８７の位置は使用者の足部の寸法に応じて変化する。これに代えて、足部及び足関節（即ち、ほぼ遠位中足骨の位置）の筋肉に抵抗を与える抵抗要素２０を収容するために、前足部支持要素８４の遠位の面に穴などが取り付けられてよい。使用中、前方又は後方への抵抗要素２０の移動を防止するために、足趾及び前足部カバー７４の後部に「スリーブ」８９が提供される。また、１つ以上の追加の抵抗要素を収容して足関節の動作にさらなる抵抗を与えるために、前足部支持要素８４に穴８７Ｃが提供されてもよい。

他の場合、強直な前足部要素は、足趾の屈曲及び伸展の動作を可能とするヒンジ及びスプリングのアセンブリを含んでよい。そのようなスプリングアセンブリは、例えば、使用者の足部を内側−外側方向に横切ってもよい。スプリングアセンブリは、ほぼＭＴＰ関節の位置に配置されてよい。

操作
装置１０を用いるために、使用者は、自身の物理的特性及び運動要件に適切であるように、装置１０を設定する。装置１０の設定には、次が含まれてよい。
・フレーム１６が使用者の方へわずかに傾くまで基部２２に対しフレーム１６の角度を調整すること。
・使用者に適切なレベルにテンショナー４０を設定すること。
・装置１０の後部に使用者を着座させること。
・使用者の足部又は使用者の足部の一部の長さを測定すること（使用者の足部の長さの測
定を可能とするように、基部２２にスケールが提供されてよい。スケールは前足部要素１２上に提供される機構３０など足部配置機構を含んでよい。スケールの足部配置機構が使用者の第１趾の関節など使用者の足部の解剖学的特徴に関わるとき、使用者の踵の位置を測定するためにスケールが用いられてもよい）。
・踵支持要素１４の下でブラケット５２を上方へ持ち上げることによって踵支持要素１４の位置を調整し、使用者の足部の測定された寸法に相当する陥没５６にピン５４が係合可能となるまでブラケット５２を内又は外へ滑動させること。
・使用者に自身の踵を踵支持要素１４上に配置させ、前足部要素１２上に自身の前足部を配置させること。前足部要素１２が足部配置機構（隆起３０など）を含む場合、次いで、使用者は自身の足部の解剖学的特徴を機構３０と整合させる。
・ストラップ１８Ａ，１８Ｂを用いて使用者の前足部及び足趾を前足部要素１２に留めること。
・フレーム１６の傾斜を所望の角度に調整し、次いで、クランプ４９を締めることによって傾斜をその角度に固定すること。所望の角度は、中立の開始位置を提供するか、又は所望の動作の全可動域を可能とするように選択されてよい。
・使用者に自身の足部を所望の方向に動かしてもらうこと。例えば、装置１０によって与えられる抵抗に対し、図２Ｂ，２Ｃ，又は２Ｄ上に示す任意の方向に、自身の足部を動かすよう、使用者に依頼する。
・必要な場合、テンショナー４０を再調整すること。
・使用者に所望数の繰り返しを実行させること。
・必要な場合又は所望の場合、使用者の他の足部によって繰り返すこと。
治療の進行につれ、より大きな張力を与えるようにテンショナー４０を設定することによって抵抗が増大されること、より大きな可動域を通じて使用者が自身の足部及び足趾を動かすこと、又はその両方が可能である。装置１０は、座位、立位、寄り掛かった姿勢、又は背臥位において用いられてよい。

装置１０は足部の最大筋力試験を行うために用いられてもよい。装置を用いて足部、足趾、及び足関節の様々な関節動作において使用者の最大筋力レベルを評価するのに充分な抵抗を与えるように、抵抗を与えるための弾性抵抗要素、重り、又は他の機構が設定されてよい。最大筋力試験を用いて、筋力訓練プログラムの有効性を評価し、筋力訓練プログラムにおいて、最大筋力の割合に基づき、適切な抵抗設定を決定することが可能である。

代替の足部運動装置
図６には、代替の足部及び足関節の運動装置１００を示す。装置１００は、前足部支持要素１２と、図１の抵抗要素２０と同様の弾性抵抗要素１０２とを有する。随意では、装置１００は踵ストラップ１０４を備える。弾性要素１０２は各々、使用中に使用者が保持するハンドル１１０の一端に取り付けられている。ハンドル１１０は伸縮自在のハンドルであってよい。弾性要素１０２は、ハンドル１１０の端部近くの取り付け点と、前足部要素１２との間に取り付けられる。

弾性要素１０２はハンドル１１０と鋭角（例えば、約４５度）をなす。したがって、弾性要素１０２は、足関節の内反／外反中や足部の底屈中に、抵抗を与える。
装置１００の動作中、好適には、使用者は弾性要素１０２により張力が維持されるような位置にハンドル１１０を保持しつつ、自身の脚部を面に対して平らにし（膝を完全に伸展し）、胴を直立させて平坦面の上に座る。これに代えて、使用者は立位のまま装置１００を用いることが可能である。いずれの体位からも、使用者は、足関節底屈、足関節外反／内反、前足部内転／外転、足部屈曲、足趾屈曲、及びこれらの動作の組み合わせの動作を行ってよい。

弾性要素１０２において張力を増大させるため、使用者は、ハンドル１１０を回転させ
てハンドル１１０の回りに弾性要素１０２を巻き付けてもよく、ハンドル１１０を身体のより近くに引張ってもよい。張力をさらに増大させるため、使用者は、より高い抵抗を与える弾性要素を設置してもよい。抵抗の増大を監視するために、使用者は、ハンドル１１０を足部（例えば、膝位）から一定の距離に保持し、ハンドル１１０の回転による回転数を記録してもよい。随意では、抵抗に変化を生じ得る弾性要素１０２における張力の任意の変化を使用者が直接的に監視することを可能とするように、張力計又は他の抵抗測定機構が１つ以上の弾性要素１０２と直列に取り付けられてもよい。

足関節背屈、足部伸展、及び足趾伸展の動作中に筋肉組織を強化するために、使用者は、ドアを閉じてドアフレームの反対側にハンドル１１０を挿入すること、壁若しくは同様の面に取り付けられているフック又は同様の支持要素にハンドル１１０を取り付けること、パートナーにハンドル１１０を保持させること、又は何らかの他の同様の形態の取り付け部を用いることが可能である。

また、装置１１０は足部に関連した筋肉組織を伸展させるために用いられてもよい。これは、装置に張力を加えると同時に筋肉を緩和させることによって実行可能である。足部、足趾、及び足関節を様々な方向に動かすことによって、関連する筋肉組織の全てを伸展させることが可能である。

ハンドル１１０は伸縮自在であってもよく、保管又は移動中の携帯を可能にするように、互いに取り付けられる複数のより小さな部分からなってもよい。
例示の実施形態では、２〜３対の弾性要素１０２がハンドル１１０から前足部要素１２に伸びている。１つの対１０２Ａ−１，１０２Ｂ−１は、使用者のＭＴＰ関節の直後の位置にて前足部要素１２に接続している。第２の対１０２Ａ−２，１０２Ｂ−２は、使用者の最初の３つの足趾の基節骨のほぼ中間点に整合した位置にて、前足部要素１２に接続している。随意では、第３の対１０２Ａ−３，１０２Ｂ−３は、第２のペアに対して使用者の踵の方へ向かったある位置にて、前足部要素１２に接続している。

別の代替の足部運動装置は、ハウジング（図示せず）の内部に支持されたゴム帯ひものメッシュ系を有する。帯ひもの張力は、ハウジングの外部に配置されたテンショナーによって、又は異なる抵抗レベルの帯ひもの使用によって制御可能である。ゴム帯ひもは、足部の動作に対する複数の角度の抵抗と、足部のより大きな囲い込みとを可能とするように、上位及び下位の部分と交差パターンで整合される。帯ひものメッシュパターンと、足部の周囲のメッシュの整合とによって、複数の方向への抵抗が可能となる。

本明細書に記載するような運動装置が様々な新規かつ有用な特徴を含み得ることが認識される。そのような特徴は、次のうちの１つ以上を含み得る。
・使用者の足関節、足部、及び足趾における動作に対し異なる程度の抵抗を可能とする、柔軟な前足部床／支持要素。
・足部の突出部を収容する１つ以上の高い表面（隆起３０など）、１つ以上の陥没、又はその両方を有する、柔軟な前足部床／支持要素。高い表面、陥没、又はその両方によって、足部上の解剖学的指標と抵抗との整合が可能となる。
・１より多くの平面に、及び１より多くの回転軸の周囲において、足部、足趾、及び足関節の動作に抵抗を与える、複数方向への可変抵抗。
・足部及び足関節の様々な関節の動きに対し、異なる量、例えば、異なる関節動作間のほぼ筋力比の量の抵抗を与える装置。

本明細書に記載のような特徴を有する装置は、様々な状況において有利であり得る。例えば、本発明の一部の好適な実施形態による装置は、次を可能とする。
・可能な可動域の全範囲を通じて使用者に足関節、足部、及び足趾を運動させることを可
能とする。これは、関連する筋肉組織及び関節の完全強化と柔軟性とにとって、それぞれ重要である。
・組み合わされた足関節、足部、及び足趾の動作を使用者に実行させることを可能とする。これは、関連する筋肉組織の協調の向上及び機能的な筋力の発達にとって重要である。・分離した足関節、足部、及び足趾の動作を使用者に実行させることを可能とする。これは、特定の組織の強化にとって重要である。
・抵抗の段階的な増大を可能とする。これは、関連する筋肉組織の適切な強化や、安全性及び怪我予防にとって重要である。
・分離され組み合わされた動作中、使用者に抵抗を監視させることを可能とする。これは、筋力訓練及び試験にとって重要である。
・足関節、足部、及び足趾の周囲の動作に関連した筋肉／腱を伸展させる全可動域を可能とする。伸展は筋力訓練及びリハビリテーションにおける重要な補助である。
・使用が容易であり、体位に最小の調整しか必要としない。
・座位で完全に使用可能である。これは、高齢者又は移動の制限された人々には重要である。

本明細書に記載のような足部運動装置を用いて、足関節の腱及び靭帯、並びに下脚の３つの筋群と共に、足部筋系全体（全４層）の固有の強化及び伸展を提供できることが認められる。組み合わされた動作によって、複数方向への腱及び靭帯の強化を提供すると共に、協調動作の向上が可能となる。筋力及び協調における向上は、平衡の向上にとって重要である。装置の抵抗の増大によって、足部及び足関節を含む下脚の段階的な強化が可能となる。

上述の開示から当業者には明らかであるように、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、本発明の実施において多くの変更及び修正が可能である。

本発明の実施形態による足部運動装置の斜視図。 図１の足部運動装置の正面図。 図１の足部運動装置の側面図。 図１の足部運動装置の平面図。 図１の足部運動装置の前足部支持要素及び踵支持要素を通じた部分断面図。 使用者が図１のような運動装置を用いているときに生じ得る足部及び足関節の様々な動作を示す図。 使用者が図１のような運動装置を用いているときに生じ得る足部及び足関節の様々な動作を示す図。 使用者が図１のような運動装置を用いているときに生じ得る足部及び足関節の様々な動作を示す図。 使用者が図１のような運動装置を用いているときに生じ得る足部及び足関節の様々な動作を示す図。 使用者が図１のような運動装置を用いているときに生じ得る足部及び足関節の様々な動作を示す図。 使用者の足部の足趾の伸展に対し抵抗を加える図１のような装置の長手方向の断面図。 前足部支持要素の長手方向の断面図。 ２つの足部配置機構を有する代替の前足部支持要素の長手方向の断面図。 重りによって足部の動作に対する抵抗が与えられる足部運動装置の概略図。 使用者の足部に抵抗要素を接続するために用いられ得るハーネス及びカバーを示す図。 使用者の足部に抵抗要素を接続するために用いられ得るハーネス及びカバーを示す図。 携帯可能な足部運動装置を示す図。

Claims (49)

1. 使用者の前足部に取り付け可能な前足部要素と、
   前足部要素に接続された複数の抵抗要素と、抵抗要素は前足部要素に対して上位の方向に伸びている１つ以上の抵抗要素、及び前足部要素に対して下位の方向に伸びている１つ以上の他の抵抗要素を含むことと、
   前足部要素が使用者の前足部に付けられているとき、運動装置は使用者の足関節の背屈及び底屈の両方に対する抵抗を与えることと、からなる運動装置。
2. 抵抗要素は前足部要素から２つの反対の外側方向の各々に伸びる抵抗要素を含む請求項１に記載の運動装置。
3. 抵抗要素は、
   前足部要素から第１の方向に伸びる１つ以上の第１の抵抗要素と、
   前足部要素から第１の方向と反対の第２の方向に伸びる１つ以上の第２の抵抗要素と、
   前足部要素から第１の方向及び第２の方向のいずれにも平行でない第３の方向に伸びる１つ以上の第３の抵抗要素と、
   前足部要素から第３の方向と反対の第４の方向に伸びる１つ以上の第４の抵抗要素と、を含む請求項２に記載の運動装置。
4. 第１の方向及び第３の方向は前足部要素を通過する垂直面に関して左右対称である請求項３に記載の運動装置。
5. 第１、第２、第３、及び第４の方向は互いに対し±１０度以内で垂直である請求項３又は４に記載の運動装置。
6. 抵抗要素は弾性要素を含む請求項１乃至５のいずれか一項に記載の運動装置。
7. 弾性要素は弾性のチューブを含む請求項６に記載の運動装置。
8. 前足部要素は横軸において柔軟である請求項１乃至７のいずれか一項に記載の運動装置。
9. 前足部要素はその長さに沿って柔軟である請求項８に記載の運動装置。
10. 前足部要素は横軸においてよりもねじれ方向においてより堅い請求項８又は９に記載の運動装置。
11. 前足部要素は前足部要素に沿って長手方向に伸びている着脱可能な補剛材を含むことと、
    補剛材が配置されているとき、前足部要素は補剛材が取り除かれているときよりも横軸における屈曲に関してより堅い請求項８又は９に記載の運動装置。
12. 前足部要素は長手方向に伸びているポケットを含むことと、補剛材はポケットへ挿入可能であることと、を含む請求項１１に記載の運動装置。
13. 前足部要素は前足部要素の上位の表面上に上方へ突出する足部配置機構を含む請求項８乃至１２のいずれか一項に記載の運動装置。
14. 足部配置機構は横方向に伸びている隆起を含む請求項１３に記載の運動装置。
15. 足部配置機構はほぼ横軸と一致する請求項１３又は１４に記載の運動装置。
16. 複数の抵抗要素は横軸の前方側の前足部要素に接続された抵抗要素の第１のセットと、横軸の後方側の前足部要素に接続された抵抗要素の第２のセットとを含む請求項８乃至１５のいずれか一項に記載の運動装置。
17. 抵抗要素の第１のセット及び第２のセットは各々、前足部要素から２つの反対の外側方向の各々に伸びる抵抗要素を含む請求項１６に記載の運動装置。
18. 抵抗要素の第１のセット及び第２のセットの各々は、
    前足部要素から第１の方向に伸びる１つ以上の第１の抵抗要素と、
    前足部要素から第１の方向と反対の第２の方向に伸びる１つ以上の第２の抵抗要素と、
    前足部要素から第１の方向及び第２の方向のいずれにも平行でない第３の方向に伸びる１つ以上の第３の抵抗要素と、
    前足部要素から第３の方向と反対の第４の方向に伸びる１つ以上の第４の抵抗要素と、を含む請求項１７に記載の運動装置。
19. 第１の方向及び第３の方向は前足部要素を通過する垂直面に関して左右対称である請求項１８に記載の運動装置。
20. 第１、第２、第３、及び第４の方向は互いに対し±１０度以内で垂直である請求項１８又は１９に記載の運動装置。
21. 抵抗要素の第１のセットにおける各抵抗要素に対し、相当する抵抗要素が抵抗要素の第２のセットに存在することと、
    抵抗要素の第１のセットの抵抗要素は抵抗要素の第２のセットの相当する抵抗要素より少ない抵抗を与えることと、を含む請求項１６乃至２０のいずれか一項に記載の運動装置。
22. 前足部要素は抵抗要素によって懸架されている請求項１乃至２１のいずれか一項に記載の運動装置。
23. 抵抗要素は前足部要素から離れた自身の端部にてフレームに接続されている請求項１乃至２２のいずれか一項に記載の運動装置。
24. 前足部要素に隣接して配置された踵支持要素を含む請求項２３に記載の運動装置。
25. 踵支持要素は調整可能な支持ブラケットによりフレームに取り付けられていることによって、異なる寸法の足部に適応するように前足部要素の近く又は遠くへ移動可能である請求項２４に記載の運動装置。
26. 踵支持要素は旋回可能に支持ブラケットに取り付けられている請求項２５に記載の運動装置。
27. フレームは基部に対するフレームの角度の調整を可能とする傾斜機構によって基部に結合されている請求項２３乃至２６のいずれか一項に記載の運動装置。
28. 前足部要素は、前足部要素を横切って横方向に伸び、前足部要素の一方の側に突出する突出部を有する、ほぼ非弾性の材料からなるシートを含むことと、
    抵抗要素のうちの一部又は全部はほぼ非弾性の材料からなるシートの突出部に取り付けられていることと、を含む請求項１乃至２７のいずれか一項に記載の運動装置。
29. 各抵抗要素は柔軟要素と、前足部要素から離れた位置で柔軟要素に張力を加えるための手段とを含む請求項１乃至５のいずれか一項に記載の運動装置。
30. 張力を加えるための手段は重りを含む請求項２９に記載の運動装置。
31. 前端部と後端部との間に長手方向に伸びている前足部要素と、
    前足部要素に接続された複数の抵抗要素と、抵抗要素は第１の長手方向の位置にて前足部要素に接続された１つ以上の抵抗要素からなる第１のセットを含むことと、第１のセットは前足部要素に対して上位の方向に伸びている１つ以上の抵抗要素を含むことと、第２のセットは第１の長手方向の位置から前足部要素の前端部に向かう第２の長手方向の位置にて前足部要素に接続された１つ以上の他の抵抗要素を含むことと、からなる運動装置。
32. 前足部要素は少なくとも第１及び第２の長手方向の位置の間の部分にて１つ以上の横方向に伸びている軸において柔軟である請求項３１に記載の運動装置。
33. 抵抗要素は弾性伸縮自在要素を含む請求項３１又は３２に記載の運動装置。
34. 抵抗要素は弾性のチューブを含む請求項３３に記載の運動装置。
35. 第１のセットの抵抗要素は第２のセットの抵抗要素より伸展に対し大きな抵抗を与える請求項３３又は３４に記載の運動装置。
36. 第１及び第２の長手方向の位置の間の場所にて前足部要素の上位の面上で上位の方向に突出している足部配置機構を含む請求項３１乃至３５のいずれか一項に記載の運動装置。
37. 抵抗要素の第１のセットは前足部要素上の第１の長手方向の位置から下位の方向に伸びている１つ以上の抵抗要素を含む請求項３１乃至３６のいずれか一項に記載の運動装置。
38. 抵抗要素の第２のセットは前足部要素上の第２の長手方向の位置から下位の方向に伸びている１つ以上の抵抗要素を含む請求項３１乃至３７のいずれか一項に記載の運動装置。
39. 抵抗要素はフレームから前足部要素まで伸びている請求項３１乃至３８のいずれか一項に記載の運動装置。
40. フレームに取り付けられた踵支持要素を含む請求項３９に記載の運動装置。
41. 踵支持要素は踵支持要素を前足部要素から所望の距離に選択的に配置することを可能とするように調整可能な結合部によってフレームに接続されている請求項４０に記載の運動装置。
42. 結合部は踵支持要素が旋回することを可能とする請求項４０又は４１に記載の運動装置。
43. フレームは基部に結合されており、基部に対するフレームの角度は調整可能である請求項４０乃至４２のいずれか一項に記載の運動装置。
44. １つ以上の抵抗要素における張力を調整するためのテンショナーを含む請求項３１乃至
    ４３のいずれか一項に記載の運動装置。
45. テンショナーは第１のセットの抵抗要素のうちの１つ及び第２のセットの抵抗要素のうちの１つにおいて張力を同時に調整するように接続されている請求項４４に記載の運動装置。
46. 前足部要素に取り付けられている踵ストラップを含む請求項３１乃至３６のいずれか一項に記載の運動装置。
47. 前足部要素から離れた抵抗要素の端部は横方向に伸びているハンドルに結合されている請求項３１乃至３６のいずれか一項に記載の運動装置。
48. ハンドルは伸縮自在である請求項４７に記載の運動装置。
49. ハンドルは取り外し可能に一体に接続される複数の部分からなる請求項４７に記載の運動装置。

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