ABOUT THE SPEAKER
Todd Kuiken - Biomedical engineer
A doctor and engineer, Todd Kuiken builds new prosthetics that connect with the human nervous system. Yes: bionics.

Why you should listen

As Dean Kamen said at TED2007, the design of the prosthetic arm hadn't really been updated since the Civil War -- basically "a stick and a hook." But at the Rehabilitation Institute of Chicago, physiatrist Todd Kuiken is building new arms and hands that are wired into the nervous system and can be controlled by the same impulses from the brain that once controlled flesh and blood.

Kuiken's training -- as both a physician and an engineer -- helps him see both sides of this complex problem. A technology called targeted muscle reinnervation uses nerves remaining after an amputation to control an artificial limb, linking brain impulses to a computer in the prosthesis that directs motors to move the limb. An unexpected effect in some patients: not only can they move their new limb, they can feel with it.

He  said: "From an engineering standpoint, this is the greatest challenge one can imagine: trying to restore the most incredible machine in the universe."

More profile about the speaker
Todd Kuiken | Speaker | TED.com
TEDGlobal 2011

Todd Kuiken: A prosthetic arm that "feels"

Todd Kuiken: Proteza ręki, która "czuje"

Filmed:
964,029 views

Psychiatra i inżynier Todd Kuiken buduje protezę ręki, która podłącza się do ludzkiego systemu nerwowego, poprawiając zakres ruchów, kontrolę, a nawet czucie. Na scenie występuje też jego pacjentka, Amanda Kitts, która demonstruje działanie robotycznego ramienia nowej generacji.
- Biomedical engineer
A doctor and engineer, Todd Kuiken builds new prosthetics that connect with the human nervous system. Yes: bionics. Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:15
So todaydzisiaj, I would like to talk with you
0
0
3000
Dziś chciałbym opowiedzieć wam
00:18
about bionicsBionika,
1
3000
2000
o bionice,
00:20
whichktóry is the popularpopularny termsemestr
2
5000
2000
która w popularnym znaczeniu
00:22
for the sciencenauka of replacingzastępowanie partczęść of a livingżycie organismorganizm
3
7000
3000
jest nauką dotyczącą zastępowania części żywych organizmów
00:25
with a mechatronicmechatroniczne deviceurządzenie, or a robotrobot.
4
10000
3000
urządzeniami mechatronicznymi - robotami.
00:28
It is essentiallygłównie
5
13000
2000
Krótko mówiąc,
00:30
the stuffrzeczy of life meetsspełnia machinemaszyna.
6
15000
3000
to nauka badająca połączenie organizmu z maszyną.
00:33
And specificallykonkretnie, I'd like to talk with you
7
18000
2000
Szczególnie chciałbym opowiedzieć o tym,
00:35
about how bionicsBionika is evolvingewoluować
8
20000
3000
jak bionika rozwija się,
00:38
for people with armramię amputationsamputacje.
9
23000
3000
aby pomagać ludziom z amputowanymi rękami.
00:41
This is our motivationmotywacja.
10
26000
3000
To jest naszą motywacją.
00:44
ArmRamię amputationamputacja causesprzyczyny a hugeolbrzymi disabilityniepełnosprawność.
11
29000
3000
Amputacja ręki to poważne kalectwo.
00:47
I mean, the functionalfunkcjonalny impairmentosłabienie is clearjasny.
12
32000
2000
Wiąże się z wyraźnym upośledzeniem funkcjonalnym.
00:49
Our handsręce are amazingniesamowity instrumentsinstrumenty.
13
34000
2000
Nasze ręce to zadziwiające instrumenty.
00:51
And when you losestracić one, fardaleko lessmniej bothobie,
14
36000
3000
Jeśli stracimy jedną z nich, lub co gorsza obie,
00:54
it's a lot hardertrudniejsze to do the things
15
39000
2000
znacznie trudniej jest robić rzeczy,
00:56
we physicallyfizycznie need to do.
16
41000
2000
które są dla nas niezbędne.
00:58
There's alsorównież a hugeolbrzymi emotionalemocjonalny impactwpływ.
17
43000
2000
Dochodzi tu też ogromny wstrząs emocjonalny.
01:00
And actuallytak właściwie, I spendwydać as much of my time in clinicklinika
18
45000
2000
W mojej klinice równie dużo czasu poświęciłem
01:02
dealingpostępowanie with the emotionalemocjonalny adjustmentRegulacja of patientspacjenci
19
47000
3000
poprawie emocjonalnej kondycji pacjentów,
01:05
as with the physicalfizyczny disabilityniepełnosprawność.
20
50000
2000
co kwestiom fizycznych uszkodzeń.
01:07
And finallywreszcie, there's a profoundgłęboki socialspołeczny impactwpływ.
21
52000
3000
Mamy wreszcie do czynienia z głębokimi konsekwencjami społecznymi.
01:10
We talk with our handsręce.
22
55000
2000
Rozmawiamy z pomocą rąk.
01:12
We greetPozdrawiam with our handsręce.
23
57000
2000
Dzięki nim się witamy
01:14
And we interactoddziaływać with the physicalfizyczny worldświat with our handsręce.
24
59000
3000
i wchodzimy w interakcje z otoczeniem.
01:17
And when they're missingbrakujący,
25
62000
2000
Gdy ich zabraknie,
01:19
it's a barrierbariera.
26
64000
2000
tworzy się bariera.
01:21
ArmRamię amputationamputacja is usuallyzazwyczaj causedpowodowany by traumauraz,
27
66000
3000
Najczęstszą przyczyną amputacji jest uraz,
01:24
with things like industrialprzemysłowy accidentsWypadki,
28
69000
2000
jak podczas wypadków w fabrykach,
01:26
motorsilnik vehiclepojazd collisionskolizje
29
71000
2000
wypadków drogowych,
01:28
or, very poignantlyprzejmująco, warwojna.
30
73000
2000
czy, co najbardziej przejmujące, wojen.
01:30
There are alsorównież some childrendzieci who are bornurodzony withoutbez armsramiona,
31
75000
3000
Również niektóre dzieci rodzą się bez rąk,
01:33
callednazywa congenitalwrodzona limbkończyna deficiencyniedobór.
32
78000
3000
co nazywamy wrodzonym brakiem kończyn.
01:36
UnfortunatelyNiestety, we don't do great
33
81000
2000
Niestety, nie idzie nam najlepiej,
01:38
with upper-limbkończyny górnej prostheticsProtetyka.
34
83000
2000
jeśli chodzi o protezy kończyn górnych.
01:40
There are two generalgenerał typestypy.
35
85000
2000
Zasadniczo istnieją dwa ich typy.
01:42
They're callednazywa body-powerednapędem na ciało prosthesesprotezy,
36
87000
2000
Są to protezy zasilane energią ciała,
01:44
whichktóry were inventedzmyślony just after the CivilCywilnego WarWojny,
37
89000
2000
wynalezione tuż po wojnie secesyjnej,
01:46
refinedrafinowany in WorldŚwiat WarWojny I and WorldŚwiat WarWojny IIII.
38
91000
3000
a udoskonalone podczas obu wojen światowych.
01:49
Here you see a patentpatent
39
94000
2000
Widzimy tu patent
01:51
for an armramię in 1912.
40
96000
2000
protezy z roku 1912.
01:53
It's not a lot differentróżne
41
98000
2000
Nie różni się za bardzo
01:55
than the one you see on my patientcierpliwy.
42
100000
3000
od tych, jakimi dysponują moi pacjenci.
01:58
They work by harnessingwykorzystanie shoulderramię powermoc.
43
103000
2000
Wykorzystują one siłę ramion.
02:00
So when you squishzgniatanie your shouldersramiona, they pullCiągnąć on a bicyclerower cablekabel.
44
105000
3000
Napięcie ramion powoduje pociągnięcie za linkę rowerową.
02:03
And that bicyclerower cablekabel can openotwarty or closeblisko a handdłoń or a hookhak
45
108000
3000
Linka ta pozwala na otwieranie i zamykanie dłoni lub haka
02:06
or bendzakręt an elbowłokcia.
46
111000
2000
czy zginanie ręki w łokciu.
02:08
And we still use them commonlypowszechnie,
47
113000
2000
Cały czas są w powszechnym użyciu,
02:10
because they're very robustkrzepki
48
115000
2000
ponieważ to bardzo solidne
02:12
and relativelystosunkowo simpleprosty devicespomysłowość.
49
117000
2000
i dość proste urządzenia.
02:14
The statestan of the artsztuka
50
119000
2000
Najnowocześniejsze są
02:16
is what we call myoelectricmyoelectric prosthesesprotezy.
51
121000
2000
tak zwane protezy mioelektryczne.
02:18
These are motorizedmotorowe devicespomysłowość
52
123000
2000
Są to mechaniczne urządzenia
02:20
that are controlledkontrolowane
53
125000
2000
kontrolowane przez
02:22
by little electricalelektryczny signalssygnały from your musclemięsień.
54
127000
2000
niewielkie sygnały elektryczne z naszych mięśni.
02:24
EveryKażdy time you contractkontrakt a musclemięsień,
55
129000
2000
Za każdym razem, gdy mięsień się kurczy,
02:26
it emitsemituje a little electricityElektryczność
56
131000
2000
emituje słaby prąd, który można
02:28
that you can recordrekord with antennaeanteny or electrodeselektrody
57
133000
2000
zarejestrować za pomocą anten czy elektrod
02:30
and use that to operatedziałać the motorizedmotorowe prosthesisProteza.
58
135000
3000
i użyć do operowania mechaniczną protezą.
02:33
They work prettyładny well
59
138000
2000
Działają całkiem nieźle
02:35
for people who have just lostStracony theirich handdłoń,
60
140000
2000
u ludzi, którzy stracili tylko dłoń,
02:37
because your handdłoń musclesmięśnie are still there.
61
142000
2000
z powodu obecności mięśni tej części ciała.
02:39
You squeeześciskać your handdłoń, these musclesmięśnie contractkontrakt.
62
144000
2000
Gdy zamykamy dłoń, te mięśnie się kurczą.
02:41
You openotwarty it, these musclesmięśnie contractkontrakt.
63
146000
2000
Gdy ją otwieramy, dzieje się tak ponownie.
02:43
So it's intuitiveintuicyjny, and it worksPrace prettyładny well.
64
148000
3000
Jest to intuicyjne i działa całkiem dobrze.
02:46
Well how about with higherwyższy levelspoziomy of amputationamputacja?
65
151000
2000
Co z poważniejszymi amputacjami?
02:48
Now you've lostStracony your armramię abovepowyżej the elbowłokcia.
66
153000
2000
Wyobraźmy sobie utratę ręki powyżej łokcia.
02:50
You're missingbrakujący not only these musclesmięśnie,
67
155000
2000
Nie mamy już nie tylko tych mięśni,
02:52
but your handdłoń and your elbowłokcia too.
68
157000
2000
ale także samej dłoni i łokcia.
02:54
What do you do?
69
159000
2000
Co można zrobić?
02:56
Well our patientspacjenci have to use
70
161000
2000
Nasi pacjenci muszą korzystać
02:58
very code-ykod y systemssystemy
71
163000
3000
ze skomplikowanych systemów
03:01
of usingza pomocą just theirich armramię musclesmięśnie
72
166000
2000
wykorzystujących mięśnie ręki
03:03
to operatedziałać roboticzrobotyzowany limbskończyn.
73
168000
3000
do operowania robotycznymi kończynami.
03:06
We have roboticzrobotyzowany limbskończyn.
74
171000
2000
Dysponujemy takimi protezami.
03:08
There are severalkilka availabledostępny on the marketrynek, and here you see a fewkilka.
75
173000
3000
Kilka z nich jest w sprzedaży, tu widzimy przykłady.
03:11
They containzawierać just a handdłoń that will openotwarty and closeblisko,
76
176000
3000
Składają się z otwierającej i zamykającej się dłoni,
03:14
a wristnadgarstek rotatorRotator and an elbowłokcia.
77
179000
2000
obracającego się nadgarstka i łokcia.
03:16
There's no other functionsFunkcje.
78
181000
2000
Nie mają innych funkcji.
03:18
If they did, how would we tell them what to do?
79
183000
2000
Jeśli nawet, jak powiedzieć im co miałyby robić?
03:20
We builtwybudowany our ownwłasny armramię at the RehabRehab InstituteInstytut of ChicagoChicago
80
185000
3000
Naszą rękę zbudowaliśmy w Instytucie Rehabilitacji w Chicago,
03:23
where we'vemamy addedw dodatku some wristnadgarstek flexionzgięcie and shoulderramię jointsstawów
81
188000
3000
poprawiliśmy zgięcie w nadgarstku i stawy ramienne,
03:26
to get up to sixsześć motorssilniki, or sixsześć degreesstopni of freedomwolność.
82
191000
3000
dodaliśmy sześć silniczków dla tylu samu stopni swobody ruchu.
03:29
And we'vemamy had the opportunityokazja to work with some very advancedzaawansowane armsramiona
83
194000
3000
Mieliśmy też okazję do pracy z bardzo zaawansowanymi rękami,
03:32
that were fundedfinansowane by the U.S. militarywojskowy, usingza pomocą these prototypesprototypy,
84
197000
3000
sponsorowanymi przez armię, w przypadku tych prototypów
03:35
that had up to 10 differentróżne degreesstopni of freedomwolność
85
200000
3000
uzyskaliśmy dziesięć stopni swobody ruchu,
03:38
includingwłącznie z movableruchome handsręce.
86
203000
2000
z ruchomymi dłońmi włącznie.
03:40
But at the endkoniec of the day,
87
205000
2000
Jednak pozostaje ostatnia kwestia,
03:42
how do we tell these roboticzrobotyzowany armsramiona what to do?
88
207000
2000
jak nakazać tym protezom co mają robić?
03:44
How do we controlkontrola them?
89
209000
2000
Jak je kontrolować?
03:46
Well we need a neuralnerwowy interfaceberło,
90
211000
2000
Potrzebujemy interfejsu
03:48
a way to connectpołączyć to our nervousnerwowy systemsystem
91
213000
2000
pozwalającego na podłączenie się do systemu nerwowego
03:50
or our thought processesprocesy
92
215000
2000
czy do naszych procesów myślowych,
03:52
so that it's intuitiveintuicyjny, it's naturalnaturalny,
93
217000
2000
żeby wszystko działało intuicyjnie i naturalnie,
03:54
like for you and I.
94
219000
4000
tak jak u was, czy u mnie.
03:58
Well the bodyciało worksPrace by startingstartowy a motorsilnik commanddowództwo in your brainmózg,
95
223000
3000
Ciało funkcjonuje dzięki poleceniom motorycznym z mózgu,
04:01
going down your spinalrdzeniowy cordsznur,
96
226000
2000
które idą wzdłuż rdzenia kręgowego,
04:03
out the nervesnerwowość and to your peripheryna obrzeżach.
97
228000
2000
dalej przez nerwy, aż do układu obwodowego.
04:05
And your sensation'ssensacja w the exactdokładny oppositenaprzeciwko.
98
230000
2000
Bodźce z zewnątrz pokonują odwrotną drogę.
04:07
You touchdotknąć yourselfsiebie, there's a stimulusbodziec
99
232000
2000
Powstają, gdy się dotkniemy
04:09
that comespochodzi up those very samepodobnie nervesnerwowość back up to your brainmózg.
100
234000
3000
i wędrują za pośrednictwem tych samych nerwów do mózgu.
04:13
When you losestracić your armramię, that nervousnerwowy systemsystem still worksPrace.
101
238000
3000
Gdy stracimy rękę, ten system nadal działa.
04:16
Those nervesnerwowość can put out commanddowództwo signalssygnały.
102
241000
3000
Te nerwy są w stanie wysyłać sygnały.
04:19
And if I tapkran the nervenerw endingkończący się
103
244000
2000
Jeśli dotknąłbym zakończeń nerwowych
04:21
on a WorldŚwiat WarWojny IIII vetkształcenia i szkolenia zawodowego,
104
246000
2000
weterana II wojny światowej,
04:23
he'llpiekło still feel his missingbrakujący handdłoń.
105
248000
2000
poczułby swoją brakującą rękę.
04:25
So you mightmoc say,
106
250000
2000
Można powiedzieć:
04:27
let's go to the brainmózg
107
252000
2000
skupmy się na mózgu
04:29
and put something in the brainmózg to recordrekord signalssygnały,
108
254000
3000
i umieśćmy w nim coś, co będzie rejestrować sygnały,
04:32
or in the endkoniec of the peripheralperyferyjny nervenerw and recordrekord them there.
109
257000
3000
to samo można zrobić na zakończeniach nerwów obwodowych.
04:35
And these are very excitingekscytujący researchBadania areasobszary,
110
260000
3000
To fascynujący obszar badań,
04:38
but it's really, really hardciężko.
111
263000
2000
ale też naprawdę bardzo trudny.
04:40
You have to put in
112
265000
2000
Trzeba zamontować
04:42
hundredssetki of microscopicmikroskopowe wiresprzewody
113
267000
2000
setki mikroskopijnych przewodów,
04:44
to recordrekord from little tinymalutki individualindywidualny neuronsneurony -- ordinaryzwykły fiberswłókna
114
269000
4000
rejestrujących działanie pojedynczych, maleńkich neuronów,
04:48
that put out tinymalutki signalssygnały
115
273000
2000
wysyłających równie słabe sygnały,
04:50
that are microvoltsmikrowolt.
116
275000
2000
o napięciu mikrowoltów.
04:52
And it's just too hardciężko
117
277000
2000
Jest to zbyt trudne
04:54
to use now and for my patientspacjenci todaydzisiaj.
118
279000
2000
do zastosowania u moich dzisiejszych pacjentów.
04:56
So we developedrozwinięty a differentróżne approachpodejście.
119
281000
3000
Wypracowaliśmy więc inną metodę.
04:59
We're usingza pomocą a biologicalbiologiczny amplifierwzmacniacz
120
284000
3000
Używamy biologicznego wzmacniacza
05:02
to amplifywzmocnić these nervenerw signalssygnały -- musclesmięśnie.
121
287000
3000
działającego na sygnały nerwowe - są to mięśnie.
05:05
MusclesMięśnie will amplifywzmocnić the nervenerw signalssygnały
122
290000
2000
Mięśnie wzmacniają sygnały nerwowe
05:07
about a thousand-foldThousand-Fold,
123
292000
2000
mniej więcej tysiąckrotnie,
05:09
so that we can recordrekord them from on topTop of the skinskóra,
124
294000
3000
można więc rejestrować je z powierzchni skóry,
05:12
like you saw earlierwcześniej.
125
297000
2000
co widzieliście wcześniej.
05:14
So our approachpodejście is something we call targetedukierunkowane reinnervationreinerwacji.
126
299000
3000
Naszą metodę nazwaliśmy ukierunkowanym unerwieniem wtórnym.
05:17
ImagineWyobraź sobie, with somebodyktoś who'skto jest lostStracony theirich wholecały armramię,
127
302000
3000
Wyobraźmy sobie kogoś, kto stracił całą rękę,
05:20
we still have fourcztery majorpoważny nervesnerwowość
128
305000
2000
ale wciąż ma cztery główne nerwy
05:22
that go down your armramię.
129
307000
2000
biegnące wzdłuż ramienia.
05:24
And we take the nervenerw away from your chestKlatka piersiowa musclemięsień
130
309000
3000
Pozyskujemy nerw z mięśnia klatki piersiowej
05:27
and let these nervesnerwowość growrosnąć into it.
131
312000
3000
i pozwalamy tym nerwom wrosnąć w niego.
05:30
Now you think, "CloseZamknij handdłoń," and a little sectionSekcja of your chestKlatka piersiowa contractskontrakty.
132
315000
3000
Gdy myślimy: "zacisnąć dłoń", niewielki obszar klatki piersiowej napina się
05:33
You think, "BendBend elbowłokcia,"
133
318000
2000
Gdy myślimy: "zgiąć w łokciu",
05:35
a differentróżne sectionSekcja contractskontrakty.
134
320000
2000
kurczy się inna część.
05:37
And we can use electrodeselektrody or antennaeanteny
135
322000
2000
Możemy zastosować elektrody czy antenki,
05:39
to pickwybierać that up and tell the armramię to moveruszaj się.
136
324000
3000
aby wychwycić sygnały i nakazać ręce poruszyć się.
05:42
That's the ideapomysł.
137
327000
2000
Taka jest idea.
05:44
So this is the first man that we triedwypróbowany it on.
138
329000
3000
Oto pierwszy człowiek, na którym to wypróbowaliśmy.
05:47
His nameNazwa is JesseJesse SullivanSullivan.
139
332000
2000
Nazywa się Jesse Sullivan.
05:49
He's just a saintświęty of a man --
140
334000
2000
To wspaniały człowiek.
05:51
54-year-old-roczny linemandróżnik who touchedwzruszony the wrongźle wiredrut
141
336000
2000
54 letni elektryk, który dotknął niewłaściwego przewodu
05:53
and had bothobie of his armsramiona burntspalony so badlyźle
142
338000
3000
i doznał tak poważnych oparzeń obu rąk,
05:56
they had to be amputatedamputowano at the shoulderramię.
143
341000
2000
że trzeba było je amputować przy ramionach.
05:58
JesseJesse cameoprawa ołowiana witrażu to us at the RICRIC
144
343000
2000
Jesse trafił do naszego Instytutu,
06:00
to be fitdopasowanie with these state-of-the-artstate-of-the-art devicespomysłowość, and here you see them.
145
345000
3000
żebyśmy zamontowali mu nowoczesne protezy, które tu widzicie.
06:03
I'm still usingza pomocą that oldstary technologytechnologia
146
348000
3000
Cały czas używam starej technologii
06:06
with a bicyclerower cablekabel on his right sidebok.
147
351000
2000
z linką rowerową, u jego prawego boku.
06:08
And he picksopcji whichktóry jointpołączenie he wants to moveruszaj się with those chinpodbródek switchesprzełączniki.
148
353000
3000
Za pomocą przełącznika wybiera brodą, który staw poruszyć.
06:11
On the left sidebok he's got a modernnowoczesny motorizedmotorowe prosthesisProteza
149
356000
3000
U lewego boku ma nowoczesną mechaniczną protezę
06:14
with those threetrzy jointsstawów,
150
359000
2000
z trzema stawami,
06:16
and he operatesdziała little padsklocki in his shoulderramię
151
361000
3000
używa małych nakładek na swoim ramieniu,
06:19
that he touchesdotyka to make the armramię go.
152
364000
2000
których dotyka, aby poruszyć ręką.
06:21
And Jesse'sJesse's a good craneŻuraw operatoroperatora,
153
366000
2000
Jesse jest dobrym operatorem,
06:23
and he did okay by our standardsstandardy.
154
368000
2000
spełnił nasze wymagania.
06:25
He alsorównież requiredwymagany a revisionzmiana surgeryChirurgia on his chestKlatka piersiowa.
155
370000
3000
Wymagał też operacji rewizyjnej klatki piersiowej.
06:28
And that gavedał us the opportunityokazja
156
373000
2000
To dało nam możliwość
06:30
to do targetedukierunkowane reinnervationreinerwacji.
157
375000
2000
wykonania ukierunkowanej reinnerwacji.
06:32
So my colleaguekolega, DrDr. GregGreg DumanianDumanian, did the surgeryChirurgia.
158
377000
3000
Operację przeprowadził mój kolega, dr Greg Dumanian.
06:35
First, we cutciąć away the nervenerw to his ownwłasny musclemięsień,
159
380000
3000
Najpierw wycięliśmy nerw z jego mięśnia,
06:38
then we tookwziął the armramię nervesnerwowość
160
383000
2000
potem pobraliśmy nerwy z ramienia
06:40
and just kinduprzejmy of had them shiftprzesunięcie down ontona his chestKlatka piersiowa
161
385000
2000
i przełożyliśmy je do klatki piersiowej,
06:42
and closedZamknięte him up.
162
387000
2000
następnie zamknęliśmy pacjenta.
06:44
And after about threetrzy monthsmiesiące,
163
389000
2000
Po około trzech miesiącach
06:46
the nervesnerwowość grewrósł in a little bitkawałek and we could get a twitchTwitch.
164
391000
2000
nerwy nieco się wrosły i uzyskaliśmy drganie.
06:48
And after sixsześć monthsmiesiące, the nervesnerwowość grewrósł in well,
165
393000
3000
Po około pół roku nerwy wrosły się na dobre
06:51
and you could see strongsilny contractionsskurcze.
166
396000
2000
i zaobserwowaliśmy silne skurcze.
06:53
And this is what it lookswygląda like.
167
398000
2000
Tak to właśnie wygląda.
06:55
This is what happensdzieje się when JesseJesse thinksmyśli
168
400000
2000
Tak dzieje się, gdy Jesse myśli
06:57
openotwarty and closeblisko his handdłoń,
169
402000
2000
o otwarciu i zamknięciu dłoni
06:59
or bendzakręt or straightenwyprostować your elbowłokcia.
170
404000
3000
lub zgięciu czy rozprostowaniu ręki w łokciu.
07:02
You can see the movementsruchy on his chestKlatka piersiowa,
171
407000
2000
Widzimy jak jego klatka piersiowa się porusza,
07:04
and those little hashmieszania marksznaki
172
409000
2000
a te znaczki pokazują
07:06
are where we put our antennaeanteny, or electrodeselektrody.
173
411000
2000
gdzie umieściliśmy antenki i elektrody.
07:08
And I challengewyzwanie anybodyktoś in the roompokój
174
413000
2000
Niech ktoś na tej sali spróbuje
07:10
to make theirich chestKlatka piersiowa go like this.
175
415000
2000
zrobić coś podobnego swoją klatką piersiową.
07:12
His brainmózg is thinkingmyślący about his armramię.
176
417000
2000
Jego umysł myśli o jego ręce.
07:14
He has not learnednauczyli how to do this with the chestKlatka piersiowa.
177
419000
3000
Nie nauczył się tego, co robi ze swoją klatką.
07:17
There is not a learninguczenie się processproces.
178
422000
2000
Nie jest to nabyta umiejętność.
07:19
That's why it's intuitiveintuicyjny.
179
424000
2000
Działa to intuicyjnie.
07:21
So here'soto jest JesseJesse in our first little testtest with him.
180
426000
3000
Oto Jesse w naszym pierwszym teście.
07:24
On the left-handlewa ręka sidebok, you see his originaloryginalny prosthesisProteza,
181
429000
3000
Po lewej stronie widzimy pierwotną protezę,
07:27
and he's usingza pomocą those switchesprzełączniki
182
432000
2000
Jesse używa tych przełączników,
07:29
to moveruszaj się little blocksBloki from one boxpudełko to the other.
183
434000
2000
aby przełożyć klocki z jednego pudełka do drugiego.
07:31
He's had that armramię for about 20 monthsmiesiące, so he's prettyładny good with it.
184
436000
3000
To ramię nosił przez około 20 miesięcy, więc jest w tym niezły.
07:34
On the right sidebok,
185
439000
2000
Po prawej stronie,
07:36
two monthsmiesiące after we fitdopasowanie him with his targetedukierunkowane reinnervationreinerwacji prosthesisProteza --
186
441000
3000
dwa miesiące po zamontowaniu protezy ze wsparciem reinerwacji,
07:39
whichktóry, by the way, is the samepodobnie physicalfizyczny armramię,
187
444000
3000
która jest taka sama jak ta po lewej,
07:42
just programmedzaprogramowany a little differentróżne --
188
447000
2000
różnią się jedynie zaprogramowaniem,
07:44
you can see that he's much fasterszybciej
189
449000
2000
widzimy, że jest znacznie szybszy,
07:46
and much smootherpłynność as he movesporusza się these little blocksBloki.
190
451000
3000
a jego ruchy przy przekładaniu klocków są płynniejsze.
07:49
And we're only ablezdolny to use threetrzy of the signalssygnały at this time.
191
454000
3000
Na dziś jesteśmy w stanie wykorzystać tylko trzy sygnały.
07:52
Then we had one of those little surprisesniespodzianek in sciencenauka.
192
457000
5000
Jak to w nauce bywa, spotkała nas niespodzianka.
07:57
So we're all motivatedmotywację to get motorsilnik commandspolecenia
193
462000
2000
Nasz cel to użycie poleceń z mózgu
07:59
to drivenapęd roboticzrobotyzowany armsramiona.
194
464000
2000
do kierowania robotycznymi protezami.
08:01
And after a fewkilka monthsmiesiące,
195
466000
2000
Po kilku miesiącach,
08:03
you touchdotknąć JesseJesse on his chestKlatka piersiowa,
196
468000
2000
jeśli dotknęło się Jesse`ego w klatkę,
08:05
and he feltczułem his missingbrakujący handdłoń.
197
470000
3000
czuł swoją brakującą rękę.
08:08
His handdłoń sensationuczucie grewrósł into his chestKlatka piersiowa again
198
473000
2000
Czucie powróciło,
08:10
probablyprawdopodobnie because we had alsorównież takenwzięty away a lot of fatgruby,
199
475000
3000
zapewne z powodu dużej utraty masy tłuszczowej,
08:13
so the skinskóra was right down to the musclemięsień
200
478000
2000
co sprawiło, że mięśnie pokrywała tylko skóra,
08:15
and deinnervateddeinnervated, if you would, his skinskóra.
201
480000
2000
którą "odnerwiliśmy".
08:17
So you touchdotknąć JesseJesse here, he feelsczuje his thumbkciuk;
202
482000
2000
Dotkniemy Jesse`ego tutaj, poczuje swój kciuk,
08:19
you touchdotknąć it here, he feelsczuje his pinkyPinky.
203
484000
2000
dotkniemy go tu, poczuje mały palec.
08:21
He feelsczuje lightlekki touchdotknąć
204
486000
2000
Odczuwa lekki dotyk,
08:23
down to one gramgram of forcesiła.
205
488000
2000
o nacisku powyżej grama.
08:25
He feelsczuje hotgorąco, coldzimno, sharpostry, dullnudny,
206
490000
3000
Czuje także gorące, zimne, ostre, tępe,
08:28
all in his missingbrakujący handdłoń,
207
493000
2000
wszystko to w brakującej ręce,
08:30
or bothobie his handdłoń and his chestKlatka piersiowa,
208
495000
2000
albo jednocześnie w ręce i klatce,
08:32
but he can attenduczestniczyć w to eitherzarówno.
209
497000
2000
ale może skupić się na każdym z osobna.
08:34
So this is really excitingekscytujący for us,
210
499000
2000
Dla nas to naprawdę ekscytujące,
08:36
because now we have a portalPortal,
211
501000
2000
bo teraz mamy drogę,
08:38
a portalPortal, or a way to potentiallypotencjalnie give back sensationuczucie,
212
503000
4000
którą mogą potencjalnie podążać bodźce z zewnątrz,
08:42
so that he mightmoc feel what he touchesdotyka
213
507000
2000
dzięki czemu Jesse poczuje to, czego dotyka
08:44
with his prostheticprotetyczne handdłoń.
214
509000
2000
swoją sztuczną ręką.
08:46
ImagineWyobraź sobie sensorsczujniki in the handdłoń
215
511000
2000
Wyobraźmy sobie czujniki w dłoni,
08:48
comingprzyjście up and pressingpilny on this newNowy handdłoń skinskóra.
216
513000
3000
które będą wysuwać się i skanować powierzchnię.
08:51
So it was very excitingekscytujący.
217
516000
2000
To było bardzo ekscytujące.
08:53
We'veMamy alsorównież goneodszedł on
218
518000
2000
Pracowaliśmy też
08:55
with what was initiallypoczątkowo our primarypodstawowa populationpopulacja
219
520000
2000
z naszą pierwotną grupą docelową,
08:57
of people with above-the-elbowpowyżej łokcia amputationsamputacje.
220
522000
2000
ludźmi z ręką amputowaną powyżej łokcia.
08:59
And here we deinnervatedeinnervate, or cutciąć the nervenerw away,
221
524000
3000
W tych przypadkach również wycinaliśmy nerwy
09:02
just from little segmentssegmenty of musclemięsień
222
527000
2000
z niewielkich części mięśnia,
09:04
and leavepozostawiać othersinni alonesam
223
529000
2000
pozostawiając inne,
09:06
that give us our up-downgórę i w dół signalssygnały
224
531000
2000
jak te zarządzające ruchem góra-dół,
09:08
and two othersinni that will give us a handdłoń openotwarty and closeblisko signalsygnał.
225
533000
3000
czy odpowiadające za zaciskanie i otwieranie dłoni.
09:11
This was one of our first patientspacjenci, ChrisChris.
226
536000
2000
To jeden z pierwszych pacjentów, Chris.
09:13
You see him with his originaloryginalny deviceurządzenie
227
538000
2000
Po lewej widzimy go z pierwotnym urządzeniem
09:15
on the left there after eightosiem monthsmiesiące of use,
228
540000
2000
po ośmiu miesiącach użytkowania,
09:17
and on the right, it is two monthsmiesiące.
229
542000
2000
a po prawej po dwóch miesiącach.
09:19
He's about fourcztery or fivepięć timesczasy as fastszybki
230
544000
3000
Jest cztery czy pięć razy szybszy,
09:22
with this simpleprosty little performancewydajność metricmetryczny.
231
547000
3000
co widzimy w tym prostym teście.
09:25
All right.
232
550000
2000
W porządku.
09:27
So one of the bestNajlepiej partsCzęści of my jobpraca
233
552000
3000
Najlepszą rzeczą w mojej pracy
09:30
is workingpracujący with really great patientspacjenci
234
555000
2000
jest obcowanie ze wspaniałymi pacjentami,
09:32
who are alsorównież our researchBadania collaboratorswspółpracownicy.
235
557000
2000
którzy pomagają nam w pracy badawczej.
09:34
And we're fortunateszczęście todaydzisiaj
236
559000
2000
Mamy dziś przyjemność
09:36
to have AmandaAmanda KittsKitts come and joinprzyłączyć się us.
237
561000
2000
gościć Amandę Kitts.
09:38
Please welcomeWitamy AmandaAmanda KittsKitts.
238
563000
2000
Przywitajcie ją, proszę.
09:40
(ApplauseAplauz)
239
565000
7000
(oklaski)
09:47
So AmandaAmanda, would you please tell us how you lostStracony your armramię?
240
572000
3000
Amando, powiedz nam proszę jak straciłaś rękę?
09:50
AmandaAmanda KittsKitts: Sure. In 2006, I had a carsamochód accidentwypadek.
241
575000
3000
W 2006 roku miałam wypadek samochodowy.
09:53
And I was drivingnapędowy home from work,
242
578000
3000
Jechałam z pracy do domu,
09:56
and a truckciężarówka was comingprzyjście the oppositenaprzeciwko directionkierunek,
243
581000
2000
z naprzeciwka nadjechała ciężarówka,
09:58
cameoprawa ołowiana witrażu over into my laneLane,
244
583000
2000
skręciła na mój pas ruchu,
10:00
ranpobiegł over the topTop of my carsamochód and his axleosi torezerwał my armramię off.
245
585000
4000
najechała na moje auto, a jej oś odcięła mi rękę.
10:04
ToddTodd KuikenKuiken: Okay, so after your amputationamputacja, you healeduzdrowieni up.
246
589000
3000
Po amputacji wyzdrowiałaś.
10:07
And you've got one of these conventionalstandardowy armsramiona.
247
592000
2000
Potem dostałaś konwencjonalną protezę.
10:09
Can you tell us how it workedpracował?
248
594000
3000
Powiesz nam jak działała?
10:12
AKAK: Well, it was a little difficulttrudny,
249
597000
2000
To było dość trudne,
10:14
because all I had to work with was a bicepbiceps and a tricepTricep.
250
599000
2000
ponieważ miałam używać tylko bicepsa i tricepsa.
10:16
So for the simpleprosty little things like pickingowocobranie something up,
251
601000
3000
Żeby wykonać prostą czynność, jak podniesienie czegoś,
10:19
I would have to bendzakręt my elbowłokcia,
252
604000
3000
musiałam zgiąć rękę w łokciu,
10:22
and then I would have to cocontractcocontract
253
607000
2000
następnie napiąć mięsień,
10:24
to get it to changezmiana modestryby.
254
609000
2000
żeby zmienił się tryb działania.
10:26
When I did that,
255
611000
2000
Kiedy to zrobiłam,
10:28
I had to use my bicepbiceps
256
613000
3000
musiałam użyć bicepsa,
10:31
to get the handdłoń to closeblisko,
257
616000
2000
żeby zamknąć dłoń,
10:33
use my tricepTricep to get it to openotwarty,
258
618000
2000
potem tricepsa, żeby ją otworzyć,
10:35
cocontractcocontract again
259
620000
2000
znów napiąć mięsień,
10:37
to get the elbowłokcia to work again.
260
622000
2000
żeby zgiąć rękę w łokciu.
10:39
TKTK: So it was a little slowpowolny?
261
624000
2000
Działało to trochę wolno?
10:41
AKAK: A little slowpowolny, and it was just hardciężko to work.
262
626000
3000
Wolno i było dość trudne do opanowania.
10:44
You had to concentratekoncentrować a wholecały lot.
263
629000
2000
Wymagało bardzo dużej koncentracji.
10:46
TKTK: Okay, so I think about ninedziewięć monthsmiesiące laterpóźniej
264
631000
3000
Jakieś dziewięć miesięcy później
10:49
that you had the targetedukierunkowane reinnervationreinerwacji surgeryChirurgia,
265
634000
2000
poddałaś się ukierunkowanej reinerwacji,
10:51
tookwziął sixsześć more monthsmiesiące to have all the reinnervationreinerwacji.
266
636000
3000
kilka miesięcy zajęło, aby nerwy się odbudowały.
10:54
Then we fitdopasowanie her with a prosthesisProteza.
267
639000
3000
Następnie założyliśmy protezę.
10:57
And how did that work for you?
268
642000
2000
Jak ona działa?
10:59
AKAK: It worksPrace good.
269
644000
3000
Dobrze.
11:02
I was ablezdolny to use my elbowłokcia
270
647000
4000
Mogę zginać rękę w łokciu
11:06
and my handdłoń simultaneouslyrównocześnie.
271
651000
3000
i jednocześnie ruszać dłonią.
11:09
I could work them just by my thoughtsmyśli.
272
654000
2000
Steruję nimi za pomocą myśli.
11:11
So I didn't have to do any of the cocontractingcocontracting and all that.
273
656000
3000
Nie potrzebuję już napinać mięśni i tak dalej.
11:14
TKTK: A little fasterszybciej?
274
659000
2000
Trochę szybciej?
11:16
AKAK: A little fasterszybciej. And much more easyłatwo, much more naturalnaturalny.
275
661000
4000
Tak. I dużo łatwiej, bardziej naturalnie.
11:20
TKTK: Okay, this was my goalcel.
276
665000
3000
Taki był mój cel.
11:23
For 20 yearslat, my goalcel was to let somebodyktoś
277
668000
3000
Przez 20 lat starałem się, żeby pacjenci
11:26
[be] ablezdolny to use theirich elbowłokcia and handdłoń in an intuitiveintuicyjny way
278
671000
3000
mogli sterować ruchem w łokciu i dłoni intuicyjnie,
11:29
and at the samepodobnie time.
279
674000
2000
jednocześnie.
11:31
And we now have over 50 patientspacjenci around the worldświat who have had this surgeryChirurgia,
280
676000
3000
Już 50 pacjentów na całym świecie miało tę operację,
11:34
includingwłącznie z over a dozentuzin of our woundedranny warriorswojownicy
281
679000
2000
w tym kilkunastu rannych żołnierzy
11:36
in the U.S. armedzbrojnych servicesusługi.
282
681000
2000
armii amerykańskiej.
11:38
The successpowodzenie rateoceniać of the nervenerw transferstransfery is very highwysoki.
283
683000
3000
Odsetek zakończonych sukcesem transferów nerwów
11:41
It's like 96 percentprocent.
284
686000
2000
jest bardzo wysoki, jakieś 96 %.
11:43
Because we're puttingwprowadzenie a bigduży fatgruby nervenerw ontona a little piecekawałek of musclemięsień.
285
688000
3000
Wielki nerw montujemy w niewielkiej części mięśnia.
11:46
And it provideszapewnia intuitiveintuicyjny controlkontrola.
286
691000
4000
Pozwala to na intuicyjna kontrolę.
11:50
Our functionalfunkcjonalny testingtestowanie, those little teststesty,
287
695000
2000
Wszystkie nasze testy funkcjonalne
11:52
all showpokazać that they're a lot quickerszybciej and a lot easierłatwiejsze.
288
697000
2000
pokazują, że jest to o wiele szybsze i prostsze.
11:54
And the mostwiększość importantważny thing
289
699000
2000
A co najważniejsze,
11:56
is our patientspacjenci have appreciatedmile widziane it.
290
701000
2000
nasi pacjenci wysoko to cenią.
11:58
So that was all very excitingekscytujący.
291
703000
2000
Wszystko to jest bardzo ekscytujące.
12:00
But we want to do better.
292
705000
3000
Ale chcemy zrobić więcej.
12:03
There's a lot of informationInformacja in those nervenerw signalssygnały,
293
708000
4000
Sygnały nerwowe zawierają mnóstwo informacji,
12:07
and we wanted to get more.
294
712000
2000
chcemy ich wydobyć więcej.
12:09
You can moveruszaj się eachkażdy fingerpalec. You can moveruszaj się your thumbkciuk, your wristnadgarstek.
295
714000
3000
Można ruszać każdym palcem oraz nadgarstkiem.
12:12
Can we get more out of it?
296
717000
2000
Czy można osiągnąć więcej?
12:14
So we did some experimentseksperymenty
297
719000
2000
Przeprowadziliśmy eksperymenty,
12:16
where we saturatednasycony our poorubogi patientspacjenci with zillionszillions of electrodeselektrody
298
721000
3000
w których nałożyliśmy naszym biednym pacjentom mnóstwo elektrod
12:19
and then had them try to do two dozentuzin differentróżne taskszadania --
299
724000
3000
a potem poleciliśmy wykonanie dwudziestu kilku zadań,
12:22
from wigglingwiggling a fingerpalec to movingw ruchu a wholecały armramię
300
727000
3000
od kiwania palcem do poruszania całą ręką,
12:25
to reachingosiągając for something --
301
730000
2000
czy sięgania po coś.
12:27
and recordednagrany this datadane.
302
732000
2000
Wszystko zarejestrowaliśmy.
12:29
And then we used some algorithmsalgorytmy
303
734000
2000
Następnie zastosowaliśmy algorytmy,
12:31
that are a lot like speechprzemówienie recognitionuznanie algorithmsalgorytmy,
304
736000
2000
podobne do tych używanych w rozpoznawaniu mowy,
12:33
callednazywa patternwzór recognitionuznanie.
305
738000
2000
zwane też rozpoznawaniem wzorców.
12:35
See.
306
740000
2000
Widzicie?
12:37
(LaughterŚmiech)
307
742000
2000
(śmiech)
12:39
And here you can see, on Jesse'sJesse's chestKlatka piersiowa,
308
744000
2000
Na klatce piersiowej Jesse`ego,
12:41
when he just triedwypróbowany to do threetrzy differentróżne things,
309
746000
2000
gdy chciał wykonać trzy różne czynności,
12:43
you can see threetrzy differentróżne patternswzorce.
310
748000
2000
widzimy trzy różne wzorce.
12:45
But I can't put in an electrodeelektroda
311
750000
2000
Ale nie mogę założyć elektrody
12:47
and say, "Go there."
312
752000
2000
i po prostu powiedzieć: "zrób tak".
12:49
So we collaboratedwspółpracował with our colleagueskoledzy in UniversityUniwersytet of NewNowy BrunswickBrunszwik,
313
754000
3000
Podjęliśmy współpracę z kolegami z Uniwersytetu w Nowym Brunszwiku,
12:52
cameoprawa ołowiana witrażu up with this algorithmalgorytm controlkontrola,
314
757000
2000
którzy opracowali metodę kontroli algorytmicznej,
12:54
whichktóry AmandaAmanda can now demonstratewykazać.
315
759000
2000
którą pokaże nam teraz Amanda.
12:56
AKAK: So I have the elbowłokcia that goesidzie up and down.
316
761000
5000
Moja ręką zgina się i prostuje w łokciu,
13:01
I have the wristnadgarstek rotationobrót
317
766000
2000
mój nadgarstek się kręci,
13:03
that goesidzie -- and it can go all the way around.
318
768000
3000
właśnie w ten sposób, nawet na około.
13:06
And I have the wristnadgarstek flexionzgięcie and extensionrozbudowa.
319
771000
4000
Mogę go zgiąć i rozprostować.
13:10
And I alsorównież have the handdłoń closedZamknięte and openotwarty.
320
775000
3000
Mogę też zamykać i otwierać dłoń.
13:13
TKTK: Thank you, AmandaAmanda.
321
778000
2000
Dziękuję Amando.
13:15
Now this is a researchBadania armramię,
322
780000
2000
Ta proteza jest w fazie badań,
13:17
but it's madezrobiony out of commercialReklama w telewizji componentsskładniki from here down
323
782000
3000
ale zbudowaliśmy ją z dostępnych na rynku komponentów,
13:20
and a fewkilka that I've borrowedpożyczone from around the worldświat.
324
785000
3000
a także z kilku użyczonych nam, z całego świata.
13:23
It's about sevensiedem poundsfunty,
325
788000
3000
Waży niecałe 4 kilogramy,
13:26
whichktóry is probablyprawdopodobnie about what my armramię would weighważyć
326
791000
2000
co odpowiada mniej więcej wadze mojej ręki,
13:28
if I lostStracony it right here.
327
793000
2000
gdyby została tu odcięta.
13:30
ObviouslyOczywiście, that's heavyciężki for AmandaAmanda.
328
795000
3000
Oczywiście jest ciężka dla Amandy.
13:33
And in factfakt, it feelsczuje even heaviercięższe,
329
798000
2000
Tak naprawdę waży jeszcze więcej,
13:35
because it's not gluedklejone on the samepodobnie.
330
800000
2000
z powodu jej mocowania.
13:37
She's carryingNiosąc all the weightwaga throughprzez harnessesUprzęże.
331
802000
2000
Całą wagę trzyma specjalna uprząż.
13:39
So the excitingekscytujący partczęść isn't so much the mechatronicsmechatroniki,
332
804000
3000
Najciekawszą rzeczą nie jest tu mechatronika,
13:42
but the controlkontrola.
333
807000
2000
a możliwość kontroli.
13:44
So we'vemamy developedrozwinięty a smallmały microcomputermikrokomputer
334
809000
3000
Zaprojektowaliśmy więc mały komputer,
13:47
that is blinkingmiga somewheregdzieś behindza her back
335
812000
3000
który mruga gdzieś za jej plecami
13:50
and is operatingoperacyjny this
336
815000
2000
i wszystkim steruje.
13:52
all by the way she trainspociągi it
337
817000
2000
Amanda "trenuje" go,
13:54
to use her individualindywidualny musclemięsień signalssygnały.
338
819000
2000
aby rozpoznawał jej indywidualne sygnały.
13:56
So AmandaAmanda, when you first startedRozpoczęty usingza pomocą this armramię,
339
821000
2000
Kiedy zaczęłaś używać tej ręki,
13:58
how long did it take to use it?
340
823000
3000
jak szybko nauczyłaś się jej działania?
14:01
AKAK: It tookwziął just about probablyprawdopodobnie threetrzy to fourcztery hoursgodziny
341
826000
2000
Zajęło mi około trzy-cztery godziny,
14:03
to get it to trainpociąg.
342
828000
2000
żeby ją dostosować.
14:05
I had to hookhak it up to a computerkomputer,
343
830000
2000
Musiałam podłączać ją do komputera,
14:07
so I couldn'tnie mógł just trainpociąg it anywheregdziekolwiek.
344
832000
2000
więc nie mogłam trenować gdziekolwiek.
14:09
So if it stoppedzatrzymany workingpracujący, I just had to take it off.
345
834000
3000
Kiedy przestawała działać, musiałam ją zdejmować.
14:12
So now it's ablezdolny to trainpociąg
346
837000
2000
Teraz mogę trenować
14:14
with just this little piecekawałek on the back.
347
839000
2000
z tym małym urządzeniem na plecach.
14:16
I can wearmieć na sobie it around.
348
841000
2000
Mogę je nosić wszędzie.
14:18
If it stopsprzystanki workingpracujący for some reasonpowód, I can retrainponowne próbkowanie it.
349
843000
3000
Jeśli przestanie działać, mogę je przeprogramować.
14:21
Takes about a minutechwila.
350
846000
2000
Zajmuje mi to minutę.
14:23
TKTK: So we're really excitedpodekscytowany,
351
848000
2000
Jesteśmy podekscytowani,
14:25
because now we're gettinguzyskiwanie to a clinicallyklinicznie practicalpraktyczny deviceurządzenie.
352
850000
3000
bo dysponujemy klinicznie przydatnym urządzeniem.
14:28
And that's where our goalcel is --
353
853000
2000
Taki był nasz zamysł -
14:30
to have something clinicallyklinicznie pragmaticpragmatyczne to wearmieć na sobie.
354
855000
4000
żeby było praktyczne w noszeniu.
14:34
We'veMamy alsorównież had AmandaAmanda ablezdolny to use
355
859000
3000
Nauczyliśmy też Amandę używać
14:37
some of our more advancedzaawansowane armsramiona that I showedpokazał you earlierwcześniej.
356
862000
3000
bardziej zaawansowanych protez, które widzieliśmy wcześniej.
14:41
Here'sTutaj jest AmandaAmanda usingza pomocą an armramię madezrobiony by DEKADEKA ResearchBadania CorporationCorporation.
357
866000
3000
Tu Amanda używa ręki zrobionej przez Korporację Badawczą DEKA.
14:44
And I believe DeanDean KamenKamen presentedprzedstawione it at TEDTED a fewkilka yearslat agotemu.
358
869000
4000
Zdaje się, że Dean Kamen prezentował ją parę lat temu w ramach TED.
14:48
So AmandaAmanda, you can see,
359
873000
2000
Widzimy, że Amanda
14:50
has really good controlkontrola.
360
875000
2000
ma bardzo dobrą kontrolę.
14:52
It's all the patternwzór recognitionuznanie.
361
877000
2000
Wszystko dzięki rozpoznawaniu wzorców.
14:54
And it now has a handdłoń that can do differentróżne graspschwyta.
362
879000
3000
Tą ręką można wykonać kilka różnych chwytów.
14:57
What we do is have the patientcierpliwy go all the way openotwarty
363
882000
3000
Wystarczy, że pacjent się otworzy i pomyśli:
15:00
and think, "What handdłoń graspchwycić patternwzór do I want?"
364
885000
3000
"Jakiego wzorca chwytu teraz potrzebuję"?
15:03
It goesidzie into that modetryb,
365
888000
2000
Ten tryb się załącza
15:05
and then you can do up to fivepięć or sixsześć differentróżne handdłoń graspschwyta with this handdłoń.
366
890000
2000
i można wykonać ręką do pięciu-sześciu różnych chwytów.
15:07
AmandaAmanda, how manywiele were you ablezdolny to do with the DEKADEKA armramię?
367
892000
3000
Ile udało ci się osiągnąć z pomocą protezy DEKA?
15:10
AKAK: I was ablezdolny to get fourcztery.
368
895000
2000
To były cztery chwyty.
15:12
I had the keyklawisz gripuchwyt, I had a chuckgdakanie gripuchwyt,
369
897000
3000
Palce na otwartej dłoni, półotwarta pięść,
15:15
I had a powermoc graspchwycić
370
900000
2000
zaciśnięta pięść
15:17
and I had a fine pinchszczypta.
371
902000
2000
i zetknięcie kciuka z palcem wskazującym.
15:19
But my favoriteulubiony one was just when the handdłoń was openotwarty,
372
904000
2000
Ale moim ulubionym trybem była otwarta dłoń,
15:21
because I work with kidsdzieciaki,
373
906000
2000
ponieważ pracuję z dziećmi,
15:23
and so all the time you're clappingklaskanie and singingśpiewanie,
374
908000
3000
z którymi często klaszczę i śpiewam,
15:26
so I was ablezdolny to do that again, whichktóry was really good.
375
911000
3000
teraz mogę to znów robić, co mnie bardzo cieszy.
15:29
TKTK: That hand'sHand's not so good for clappingklaskanie.
376
914000
2000
Tą ręką za bardzo nie da się klaskać.
15:31
AKAK: Can't clapklaskać with this one.
377
916000
2000
Nie da się.
15:33
TKTK: All right. So that's excitingekscytujący
378
918000
2000
Emocjonujące jest to,
15:35
on where we maymoże go with the better mechatronicsmechatroniki,
379
920000
2000
co możemy osiągnąć stosując lepszą mechatronikę,
15:37
if we make them good enoughdość
380
922000
2000
jeśli będzie wystarczająco dobra,
15:39
to put out on the marketrynek and use in a fieldpole trialpróba.
381
924000
3000
żeby wypuścić ją na rynek i testować w działaniu.
15:42
I want you to watch closelydokładnie.
382
927000
2000
Patrzcie uważnie.
15:44
(VideoWideo) ClaudiaClaudia: OoooohOooooh!
383
929000
2000
Oooooh!
15:46
TKTK: That's ClaudiaClaudia,
384
931000
2000
To Claudia,
15:48
and that was the first time
385
933000
2000
w tej chwili pierwszy raz
15:50
she got to feel sensationuczucie throughprzez her prostheticprotetyczne.
386
935000
3000
poczuła dotyk na swojej protezie.
15:53
She had a little sensorczujnik at the endkoniec of her prosthesisProteza
387
938000
3000
Na końcu jej sztucznej ręki jest mały czujnik,
15:56
that then she rubbedprzetarł over differentróżne surfacespowierzchnie,
388
941000
3000
którym pocierała różne powierzchnie,
15:59
and she could feel differentróżne texturestekstury
389
944000
2000
czując odmienne ich struktury,
16:01
of sandpaperpapier ścierny, differentróżne gritsGrys, ribbonWstążka cablekabel,
390
946000
3000
jak papier ścierny, różne rodzaje żwiru, taśma kablowa,
16:04
as it pushedpchnął on her reinnervatedreinnervated handdłoń skinskóra.
391
949000
3000
gdy czujniki na dłoni pobudzały poddane reinerwacji obszary.
16:07
She said that when she just ranpobiegł it acrossprzez the tablestół,
392
952000
3000
Mówiła, że gdy przesuwała dłonią po stole,
16:10
it feltczułem like her fingerpalec was rockingkołysanie.
393
955000
2000
czuła jakby drżał jej palec.
16:12
So that's an excitingekscytujący laboratorylaboratorium experimenteksperyment
394
957000
2000
To ekscytujący eksperyment laboratoryjny,
16:14
on how to give back, potentiallypotencjalnie, some skinskóra sensationuczucie.
395
959000
3000
pokazujący jak można potencjalnie odtworzyć czucie.
16:17
But here'soto jest anotherinne videowideo that showsprzedstawia some of our challengeswyzwania.
396
962000
3000
Oto kolejny materiał ukazujący inne nasze wyzwania.
16:20
This is JesseJesse, and he's squeezingściskanie a foampianki toyzabawka.
397
965000
3000
Jesse ściska piankową zabawkę.
16:23
And the hardertrudniejsze he squeezesściska -- you see a little blackczarny thing in the middleśrodkowy
398
968000
3000
Im mocniej to robi, widzimy jak to małe czarne coś po środku
16:26
that's pushingpchanie on his skinskóra proportionalproporcjonalny to how hardciężko he squeezesściska.
399
971000
3000
wywiera proporcjonalny do siły zgniatania nacisk na jego skórę.
16:29
But look at all the electrodeselektrody around it.
400
974000
2000
Popatrzcie jednak na te wszystkie elektrody.
16:31
I've got a realreal estatemajątek problemproblem.
401
976000
2000
Ich zagęszczenie to spory problem.
16:33
You're supposeddomniemany to put a bunchwiązka of these things on there,
402
978000
2000
Musimy zakładać całe ich pęki,
16:35
but our little motor'ssilnika makingzrobienie all kindsrodzaje of noisehałas
403
980000
3000
a silniczki wydają różne dziwne dźwięki,
16:38
right nextNastępny to my electrodeselektrody.
404
983000
2000
podobnie jak elektrody.
16:40
So we're really challengedzakwestionowany on what we're doing there.
405
985000
3000
To co robimy tu, stanowi dla nas wielkie wyzwanie.
16:43
The futureprzyszłość is brightjasny.
406
988000
2000
Przyszłość jest świetlana.
16:45
We're excitedpodekscytowany about where we are and a lot of things we want to do.
407
990000
3000
Duże emocje wzbudza to, co do tej pory osiągnęliśmy i ile jeszcze jest do zrobienia.
16:48
So for exampleprzykład,
408
993000
2000
Na przykład
16:50
one is to get ridpozbyć się of my realreal estatemajątek problemproblem
409
995000
3000
musimy zaradzić coś na zagęszczenie elektrod
16:53
and get better signalssygnały.
410
998000
2000
i wzmocnić sygnały.
16:55
We want to developrozwijać these little tinymalutki capsuleskapsułki
411
1000000
3000
Chcemy opracować małe kapsułki
16:58
about the sizerozmiar of a piecekawałek of risottoRisotto
412
1003000
2000
wielkości ziarenka ryżu,
17:00
that we can put into the musclesmięśnie
413
1005000
2000
które umieścimy w mięśniach,
17:02
and telemetertelemetru out the EMGEMG signalssygnały,
414
1007000
3000
które będą przesyłać sygnały EMG,
17:05
so that it's not worryingfrasobliwy about electrodeelektroda contactkontakt.
415
1010000
3000
więc nie trzeba się już będzie martwić elektrodami.
17:08
And we can have the realreal estatemajątek openotwarty
416
1013000
2000
Problem z zagęszczeniem może powrócić
17:10
to try more sensationuczucie feedbackinformacje zwrotne.
417
1015000
2000
przy odbiorze większej ilości bodźców z zewnątrz.
17:12
We want to buildbudować a better armramię.
418
1017000
2000
Chcemy zbudować lepszą protezę.
17:14
This armramię -- they're always madezrobiony for the 50thth percentilepercentyl malemęski --
419
1019000
4000
To ramię - a budowane są one z myślą o przeciętnym mężczyźnie -
17:18
whichktóry meansznaczy they're too bigduży for five-eighths-1,5 cm of the worldświat.
420
1023000
4000
jest zbyt duże dla ponad 60 procent ludzi na świecie.
17:22
So ratherraczej than a superWspaniały strongsilny or superWspaniały fastszybki armramię,
421
1027000
3000
Zamiast superszybkiego czy supersilnego ramienia
17:25
we're makingzrobienie an armramię that is --
422
1030000
2000
konstruujemy takie,
17:27
we're startingstartowy with,
423
1032000
2000
które będzie mogła nosić kobieta o gabarytach,
17:29
the 25thth percentilepercentyl femalePłeć żeńska --
424
1034000
3000
jakie posiada czwarta część populacji.
17:32
that will have a handdłoń that wrapsokłady around,
425
1037000
2000
Dłoń w tej protezie będzie się obracać,
17:34
opensotwiera się all the way,
426
1039000
2000
w pełni otwierać,
17:36
two degreesstopni of freedomwolność in the wristnadgarstek and an elbowłokcia.
427
1041000
3000
będzie miała 2 zakresy swobody ruchu w nadgarstku i łokciu.
17:39
So it'llbędzie be the smallestnajmniejsze and lightestlżejszy
428
1044000
2000
Będzie mniejsza i lżejsza,
17:41
and the smartestnajmądrzejszy armramię ever madezrobiony.
429
1046000
2000
a także najbardziej "inteligentna".
17:43
OnceRaz we can do it that smallmały,
430
1048000
2000
Jeśli uda się stworzyć małą protezę,
17:45
it's a lot easierłatwiejsze makingzrobienie them biggerwiększy.
431
1050000
2000
o wiele łatwiej będzie zrobić większe.
17:47
So those are just some of our goalscele.
432
1052000
3000
To zaledwie kilka z naszych zadań.
17:50
And we really appreciatedoceniać you all beingistota here todaydzisiaj.
433
1055000
4000
Naprawdę doceniamy, że jesteście tu dziś.
17:54
I'd like to tell you a little bitkawałek about the darkciemny sidebok,
434
1059000
2000
Opowiem wam coś o ciemnej stronie całej historii,
17:56
with yesterday'swczoraj thememotyw.
435
1061000
2000
o wczorajszym zdarzeniu.
17:58
So AmandaAmanda cameoprawa ołowiana witrażu jet-laggedJet opóźniony,
436
1063000
2000
Amanda była zmęczona po locie,
18:00
she's usingza pomocą the armramię,
437
1065000
2000
gdy używała ramienia,
18:02
and everything goesidzie wrongźle.
438
1067000
2000
wszystko poszło nie tak.
18:04
There was a computerkomputer spookzjawa,
439
1069000
2000
Komputer zaczął dziwnie działać,
18:06
a brokenzłamany wiredrut,
440
1071000
2000
zepsuł się przewód,
18:08
a converterkonwerter that sparkedzaiskrzyło.
441
1073000
2000
spalił się transformator.
18:10
We tookwziął out a wholecały circuitobwód in the hotelhotel
442
1075000
2000
W hotelu wyjęliśmy cały układ scalony
18:12
and just about put on the fireogień alarmalarm.
443
1077000
2000
i prawie uruchomiliśmy alarm pożarowy.
18:14
And noneŻaden of those problemsproblemy could I have dealtrozdane with,
444
1079000
3000
Z żadnym z tych problemów nie poradziłbym sobie
18:17
but I have a really brightjasny researchBadania teamzespół.
445
1082000
2000
bez mojego genialnego zespołu badawczego.
18:19
And thankfullyna szczęście DrDr. AnnieAnnie SimonSimon was with us
446
1084000
3000
Wczoraj była z nami dr Annie Simon,
18:22
and workedpracował really hardciężko yesterdaywczoraj to fixnaprawić it.
447
1087000
2000
która bardzo ciężko pracowała nad naprawą.
18:24
That's sciencenauka.
448
1089000
2000
To jest nauka.
18:26
And fortunatelyna szczęście, it workedpracował todaydzisiaj.
449
1091000
2000
Na szczęście dziś zadziałała.
18:28
So thank you very much.
450
1093000
2000
Dziękuję bardzo.
18:30
(ApplauseAplauz)
451
1095000
14000
(oklaski)
Translated by Marcin Mituniewicz
Reviewed by Sebastian Misiewicz

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Todd Kuiken - Biomedical engineer
A doctor and engineer, Todd Kuiken builds new prosthetics that connect with the human nervous system. Yes: bionics.

Why you should listen

As Dean Kamen said at TED2007, the design of the prosthetic arm hadn't really been updated since the Civil War -- basically "a stick and a hook." But at the Rehabilitation Institute of Chicago, physiatrist Todd Kuiken is building new arms and hands that are wired into the nervous system and can be controlled by the same impulses from the brain that once controlled flesh and blood.

Kuiken's training -- as both a physician and an engineer -- helps him see both sides of this complex problem. A technology called targeted muscle reinnervation uses nerves remaining after an amputation to control an artificial limb, linking brain impulses to a computer in the prosthesis that directs motors to move the limb. An unexpected effect in some patients: not only can they move their new limb, they can feel with it.

He  said: "From an engineering standpoint, this is the greatest challenge one can imagine: trying to restore the most incredible machine in the universe."

More profile about the speaker
Todd Kuiken | Speaker | TED.com