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"

Тодд Куйкен: Протез руки, который «чувствует»

Filmed:
964,029 views

Физиотерапевт и инженер Тодд Куйкен работает над протезом руки, который подключается к нервной системе человека, улучшая мобильность, контроль и даже способность чувствовать. Пациент Аманда Китс демонстрирует на сцене роботизированную руку нового поколения.
- 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 todayCегодня, I would like to talk with you
0
0
3000
Сегодня я хотел бы
00:18
about bionicsбионика,
1
3000
2000
поговорить с вами о бионике.
00:20
whichкоторый is the popularпопулярный termсрок
2
5000
2000
Это распространённое название
00:22
for the scienceнаука of replacingзамена partчасть of a livingживой organismорганизм
3
7000
3000
науки о замене частей живого организма
00:25
with a mechatronicмехатроника deviceустройство, or a robotробот.
4
10000
3000
механическими устройствами или роботами.
00:28
It is essentiallyпо существу
5
13000
2000
Фактически, материя жизни
00:30
the stuffматериал of life meetsотвечает machineмашина.
6
15000
3000
входит в контакт с машиной.
00:33
And specificallyконкретно, I'd like to talk with you
7
18000
2000
Я хочу рассказать о том,
00:35
about how bionicsбионика is evolvingэволюционирует
8
20000
3000
как бионика может помочь
00:38
for people with armрука amputationsампутации.
9
23000
3000
людям, пережившим ампутацию руки.
00:41
This is our motivationмотивация.
10
26000
3000
Это наша мотивация.
00:44
ArmРука amputationампутация causesпричины a hugeогромный disabilityинвалидность.
11
29000
3000
Ампутация руки влечёт за собой
серьёзные последствия.
00:47
I mean, the functionalфункциональная impairmentнарушение is clearЧисто.
12
32000
2000
Функциональные ограничения очевидны.
00:49
Our handsРуки are amazingудивительно instrumentsинструменты.
13
34000
2000
Наши руки — удивительные инструменты.
00:51
And when you loseпотерять one, farдалеко lessМеньше bothи то и другое,
14
36000
3000
Когда теряешь одну или, того хуже, обе,
00:54
it's a lot harderСильнее to do the things
15
39000
2000
становится гораздо сложнее выполнять
00:56
we physicallyфизически need to do.
16
41000
2000
простейшие физические действия.
00:58
There's alsoтакже a hugeогромный emotionalэмоциональный impactвлияние.
17
43000
2000
Прибавим глубокое
эмоциональное потрясение.
01:00
And actuallyна самом деле, I spendпроводить as much of my time in clinicклиника
18
45000
2000
В клинике я трачу столько же времени
01:02
dealingдело with the emotionalэмоциональный adjustmentрегулировка of patientsпациентов
19
47000
3000
на эмоциональную реабилитацию пациентов,
01:05
as with the physicalфизическое disabilityинвалидность.
20
50000
2000
сколько и на их физические проблемы.
01:07
And finallyв конце концов, there's a profoundглубокий socialСоциальное impactвлияние.
21
52000
3000
И, наконец, существенное влияние
на социализацию.
01:10
We talk with our handsРуки.
22
55000
2000
С помощью рук мы говорим.
01:12
We greetприветствовать with our handsРуки.
23
57000
2000
Мы здороваемся за руку.
01:14
And we interactвзаимодействовать with the physicalфизическое worldМир with our handsРуки.
24
59000
3000
Мы соприкасаемся с физическим миром
при помощи рук.
01:17
And when they're missingотсутствует,
25
62000
2000
Потеряв их, мы натыкаемся
01:19
it's a barrierбарьер.
26
64000
2000
на серьёзную преграду.
01:21
ArmРука amputationампутация is usuallyкак правило causedвызванный by traumaтравма,
27
66000
3000
К ампутации руки часто приводит травма,
01:24
with things like industrialпромышленные accidentsнесчастные случаи,
28
69000
2000
несчастный случай на производстве,
01:26
motorдвигатель vehicleсредство передвижения collisionsстолкновения
29
71000
2000
автокатастрофа,
01:28
or, very poignantlyедко, warвойна.
30
73000
2000
или, всего хуже, боевые ранения.
01:30
There are alsoтакже some childrenдети who are bornРодился withoutбез armsоружие,
31
75000
3000
Бывает, что дети рождаются без рук —
01:33
calledназывается congenitalврожденный limbконечность deficiencyдефицит.
32
78000
3000
это врождённый порок конечностей.
01:36
UnfortunatelyК сожалению, we don't do great
33
81000
2000
К сожалению, протезирование
верхних конечностей
01:38
with upper-limbдля верхних конечностей prostheticsпротезирование.
34
83000
2000
сейчас не на высоте.
01:40
There are two generalГенеральная typesтипы.
35
85000
2000
Есть два основных типа протезов.
01:42
They're calledназывается body-poweredкорпус с питанием prosthesesпротезы,
36
87000
2000
Их называют протезами на мышечной силе.
01:44
whichкоторый were inventedизобрел just after the Civilгражданского Warвойна,
37
89000
2000
Принцип появился сразу после
Гражданской войны,
01:46
refinedутонченный in WorldМир Warвойна I and WorldМир Warвойна IIII.
38
91000
3000
и совершенствовался
в Первую и Вторую мировые войны.
01:49
Here you see a patentпатент
39
94000
2000
Здесь вы видите
01:51
for an armрука in 1912.
40
96000
2000
патент руки 1912 года.
01:53
It's not a lot differentдругой
41
98000
2000
Конструкция не особо отличается
01:55
than the one you see on my patientпациент.
42
100000
3000
от той, что носит мой пациент.
01:58
They work by harnessingОвладение shoulderплечо powerмощность.
43
103000
2000
Они работают на силе плеча.
02:00
So when you squishхлюпать your shouldersплечи, they pullвытащить on a bicycleвелосипед cableкабель.
44
105000
3000
Когда вы напрягаете плечи,
натягивается велосипедный кабель.
02:03
And that bicycleвелосипед cableкабель can openоткрытый or closeЗакрыть a handрука or a hookкрюк
45
108000
3000
Этот кабель сжимает или разжимает
кисть или крюк,
02:06
or bendизгиб an elbowлокоть.
46
111000
2000
или сгибает локоть.
02:08
And we still use them commonlyобычно,
47
113000
2000
Мы до сих пор активно используем их.
02:10
because they're very robustкрепкий
48
115000
2000
Они надёжны
02:12
and relativelyотносительно simpleпросто devicesприборы.
49
117000
2000
и относительно просты в использовании.
02:14
The stateгосударство of the artИзобразительное искусство
50
119000
2000
Актуальное на сегодня устройство —
02:16
is what we call myoelectricмиоэлектрический prosthesesпротезы.
51
121000
2000
миоэлектрический протез.
02:18
These are motorizedмоторизованный devicesприборы
52
123000
2000
Это автоматизированное устройство,
02:20
that are controlledконтролируемый
53
125000
2000
которым управляют
02:22
by little electricalэлектрический signalsсигналы from your muscleмускул.
54
127000
2000
короткие электрические импульсы мышц.
02:24
Everyкаждый time you contractконтракт a muscleмускул,
55
129000
2000
Каждый раз, когда вы сокращаете мышцу,
02:26
it emitsизлучает a little electricityэлектричество
56
131000
2000
от неё исходит электрический импульс,
02:28
that you can recordзапись with antennaeусики or electrodesэлектроды
57
133000
2000
который можно записать
антенной или электродами
02:30
and use that to operateработать the motorizedмоторизованный prosthesisпротезирование.
58
135000
3000
и использовать для управления
автоматизированным протезом.
02:33
They work prettyСимпатичная well
59
138000
2000
Они хорошо подходят для людей,
02:35
for people who have just lostпотерял theirих handрука,
60
140000
2000
недавно потерявших кисть,
02:37
because your handрука musclesмышцы are still there.
61
142000
2000
потому что мышцы кисти никуда не делись.
02:39
You squeezeвыжимать your handрука, these musclesмышцы contractконтракт.
62
144000
2000
Вы сжимаете кисть, сокращаются эти мышцы.
02:41
You openоткрытый it, these musclesмышцы contractконтракт.
63
146000
2000
Разжимаете — сокращаются вот эти мышцы.
02:43
So it's intuitiveинтуитивный, and it worksработает prettyСимпатичная well.
64
148000
3000
Всё происходит интуитивно,
и протез прекрасно работает.
02:46
Well how about with higherвыше levelsуровни of amputationампутация?
65
151000
2000
Но как быть, если ампутацию провели выше?
02:48
Now you've lostпотерял your armрука aboveвыше the elbowлокоть.
66
153000
2000
Вот вы потеряли всю руку, начиная с локтя.
02:50
You're missingотсутствует not only these musclesмышцы,
67
155000
2000
Вы потеряли не только вот эти мышцы,
02:52
but your handрука and your elbowлокоть too.
68
157000
2000
но ещё и кисть, и локоть.
02:54
What do you do?
69
159000
2000
Что вам делать?
02:56
Well our patientsпациентов have to use
70
161000
2000
Нашим пациентам приходится
02:58
very code-yКод-й systemsсистемы
71
163000
3000
использовать сложные системы,
03:01
of usingс помощью just theirих armрука musclesмышцы
72
166000
2000
привлекающие только мышцы плеча,
03:03
to operateработать roboticроботизированный limbsконечности.
73
168000
3000
чтобы управлять
роботизированными конечностями.
03:06
We have roboticроботизированный limbsконечности.
74
171000
2000
У нас есть роботизированные конечности.
03:08
There are severalнесколько availableдоступный on the marketрынок, and here you see a fewмало.
75
173000
3000
Несколько из них доступны на рынке,
пару вы видите здесь.
03:11
They containсодержать just a handрука that will openоткрытый and closeЗакрыть,
76
176000
3000
Они состоят из кисти,
которая раскрывается и сжимается,
03:14
a wristзапястье rotatorповоротное устройство and an elbowлокоть.
77
179000
2000
локтя и вращателя запястья.
03:16
There's no other functionsфункции.
78
181000
2000
Другие функции отсутствуют.
03:18
If they did, how would we tell them what to do?
79
183000
2000
Если бы они были, как бы мы
сообщали протезу, что делать?
03:20
We builtпостроен our ownсвоя armрука at the Rehabвосстановление Instituteинститут of ChicagoЧикаго
80
185000
3000
Мы построили собственную руку
в Чикагском Институте Реабилитации,
03:23
where we'veмы в addedдобавленной some wristзапястье flexionсгибание and shoulderплечо jointsстыки
81
188000
3000
добавив изгиб запястья и плечевой сустав,
03:26
to get up to sixшесть motorsмоторы, or sixшесть degreesстепени of freedomсвобода.
82
191000
3000
и добились 6 степеней подвижности.
03:29
And we'veмы в had the opportunityвозможность to work with some very advancedпередовой armsоружие
83
194000
3000
Также мы смогли поработать
с некоторыми очень продвинутыми протезами,
03:32
that were fundedфундированный by the U.S. militaryвоенные, usingс помощью these prototypesпрототипы,
84
197000
3000
созданными на деньги военных США;
03:35
that had up to 10 differentдругой degreesстепени of freedomсвобода
85
200000
3000
эти прототипы обладают
10 степенями подвижности,
03:38
includingв том числе movableдвижимое handsРуки.
86
203000
2000
включая подвижные кисти.
03:40
But at the endконец of the day,
87
205000
2000
Но, всё-таки, как сообщить
03:42
how do we tell these roboticроботизированный armsоружие what to do?
88
207000
2000
роботизированным рукам, что делать?
03:44
How do we controlконтроль them?
89
209000
2000
Как ими управлять?
03:46
Well we need a neuralнервный interfaceинтерфейс,
90
211000
2000
То есть, нам нужен нейронный интерфейс,
03:48
a way to connectсоединять to our nervousнервное systemсистема
91
213000
2000
способ подключиться к нервной системе
03:50
or our thought processesпроцессы
92
215000
2000
или к мыслительному процессу,
03:52
so that it's intuitiveинтуитивный, it's naturalнатуральный,
93
217000
2000
чтобы движения были интуитивными,
03:54
like for you and I.
94
219000
4000
естественными, как у нас с вами.
03:58
Well the bodyтело worksработает by startingначало a motorдвигатель commandкоманда in your brainголовной мозг,
95
223000
3000
Тело работает так.
Мозг посылает двигательную команду,
04:01
going down your spinalспинномозговой cordшнур,
96
226000
2000
она проходит по спинному мозгу
04:03
out the nervesнервы and to your peripheryпериферия.
97
228000
2000
к нервам, от них — к мышцам.
04:05
And your sensation'sощущение-х the exactточный oppositeнапротив.
98
230000
2000
С ощущениями всё наоборот.
04:07
You touchпотрогать yourselfсам, there's a stimulusстимул
99
232000
2000
Прикосновение посылает импульс
04:09
that comesвыходит up those very sameодна и та же nervesнервы back up to your brainголовной мозг.
100
234000
3000
по тем же нервам обратно в мозг.
04:13
When you loseпотерять your armрука, that nervousнервное systemсистема still worksработает.
101
238000
3000
Когда вы теряете руку,
нервная система продолжает работать.
04:16
Those nervesнервы can put out commandкоманда signalsсигналы.
102
241000
3000
Нервы всё ещё могут передавать команды.
04:19
And if I tapнажмите the nerveнерв endingокончание
103
244000
2000
И, если я коснусь нервного окончания
04:21
on a WorldМир Warвойна IIII vetветеринарный врач,
104
246000
2000
ветерана Второй мировой войны,
04:23
he'llад still feel his missingотсутствует handрука.
105
248000
2000
он всё так же почувствует отсутствующую руку.
04:25
So you mightмог бы say,
106
250000
2000
Вы спросите,
04:27
let's go to the brainголовной мозг
107
252000
2000
почему не установить в мозг
04:29
and put something in the brainголовной мозг to recordзапись signalsсигналы,
108
254000
3000
прибор для записи сигналов, или такой же,
04:32
or in the endконец of the peripheralпериферический nerveнерв and recordзапись them there.
109
257000
3000
но на нервное окончание? И записать их там.
04:35
And these are very excitingзахватывающе researchисследование areasрайоны,
110
260000
3000
Это очень интересное поле для исследования,
04:38
but it's really, really hardжесткий.
111
263000
2000
но выполнить это на практике крайне сложно.
04:40
You have to put in
112
265000
2000
Придётся внедрить
04:42
hundredsсотни of microscopicмикроскопический wiresпровода
113
267000
2000
сотни микроскопических проводов,
04:44
to recordзапись from little tinyкрошечный individualиндивидуальный neuronsнейроны -- ordinaryобычный fibersволокна
114
269000
4000
чтобы вести запись с одиночных нейронов —
единиц нервного волокна,
04:48
that put out tinyкрошечный signalsсигналы
115
273000
2000
которые посылают короткие сигналы
04:50
that are microvoltsмкВ.
116
275000
2000
величиной в микровольты.
04:52
And it's just too hardжесткий
117
277000
2000
Это слишком трудоёмкий процесс,
04:54
to use now and for my patientsпациентов todayCегодня.
118
279000
2000
чтобы использовать его здесь и сейчас.
04:56
So we developedразвитая a differentдругой approachподход.
119
281000
3000
Поэтому мы разработали другой подход.
04:59
We're usingс помощью a biologicalбиологический amplifierусилитель
120
284000
3000
Мы стали использовать естественный усилитель
05:02
to amplifyусиливать these nerveнерв signalsсигналы -- musclesмышцы.
121
287000
3000
нервных импульсов — мышцы.
05:05
MusclesМышцы will amplifyусиливать the nerveнерв signalsсигналы
122
290000
2000
Мышцы усиливают нервный импульс
05:07
about a thousand-foldтысячекратно,
123
292000
2000
в тысячу раз,
05:09
so that we can recordзапись them from on topВверх of the skinкожа,
124
294000
3000
такой сигнал мы уже можем записать с кожи,
05:12
like you saw earlierранее.
125
297000
2000
как вы видели ранее.
05:14
So our approachподход is something we call targetedцелевое reinnervationреиннервация.
126
299000
3000
Мы назвали наш метод
целевой реиннервацией.
05:17
ImagineПредставить, with somebodyкто-то who'sкто lostпотерял theirих wholeвсе armрука,
127
302000
3000
Представьте, у тех, кто потерял руку целиком,
05:20
we still have four4 majorглавный nervesнервы
128
305000
2000
всё ещё сохраняются четыре основных нерва,
05:22
that go down your armрука.
129
307000
2000
контролирующих конечность.
05:24
And we take the nerveнерв away from your chestгрудь muscleмускул
130
309000
3000
Мы отделяем один нерв от грудной мышцы
05:27
and let these nervesнервы growрасти into it.
131
312000
3000
и позволяем нужным нервам врасти в неё.
05:30
Now you think, "CloseЗакрыть handрука," and a little sectionраздел of your chestгрудь contractsконтракты.
132
315000
3000
Вы думаете: «Надо сжать кулак»,
и участок груди сокращается.
05:33
You think, "Bendсгибать elbowлокоть,"
133
318000
2000
Вы думаете: «Нужно согнуть локоть»,
05:35
a differentдругой sectionраздел contractsконтракты.
134
320000
2000
и сокращается другой участок.
05:37
And we can use electrodesэлектроды or antennaeусики
135
322000
2000
Теперь с помощью электродов мы можем
05:39
to pickвыбирать that up and tell the armрука to moveпереехать.
136
324000
3000
уловить сигнал и заставить руку шевелиться.
05:42
That's the ideaидея.
137
327000
2000
Такова идея.
05:44
So this is the first man that we triedпытался it on.
138
329000
3000
А вот первый человек,
на котором мы её опробовали.
05:47
His nameимя is JesseДжесси SullivanSullivan.
139
332000
2000
Его зовут Джесси Салливан
05:49
He's just a saintсвятой of a man --
140
334000
2000
Он не просто человек, он — святой.
05:51
54-year-old-лет linemanпутевой обходчик who touchedприкоснулся the wrongнеправильно wireпровод
141
336000
2000
54-летний электрик прикоснулся не к тому проводу —
05:53
and had bothи то и другое of his armsоружие burntсожжен so badlyплохо
142
338000
3000
обе его руки так сильно обгорели,
05:56
they had to be amputatedампутированный at the shoulderплечо.
143
341000
2000
что пришлось ампутировать их по плечи.
05:58
JesseДжесси cameпришел to us at the RICRIC
144
343000
2000
Джесси прибыл к нам в институт,
06:00
to be fitпоместиться with these state-of-the-artуровень развития devicesприборы, and here you see them.
145
345000
3000
чтобы получить два прекрасных устройства,
посмотрите на них.
06:03
I'm still usingс помощью that oldстарый technologyтехнологии
146
348000
3000
Справа всё ещё стоит
06:06
with a bicycleвелосипед cableкабель on his right sideбоковая сторона.
147
351000
2000
старый протез с кабелем.
06:08
And he picksкирки whichкоторый jointсовместный he wants to moveпереехать with those chinподбородок switchesпереключатели.
148
353000
3000
Чтобы пошевелить нужным суставом, он
использует эти переключатели у подбородка.
06:11
On the left sideбоковая сторона he's got a modernсовременное motorizedмоторизованный prosthesisпротезирование
149
356000
3000
Слева он
с новым автоматизированным протезом
06:14
with those threeтри jointsстыки,
150
359000
2000
с тремя суставами, управление происходит
06:16
and he operatesработает little padsподушечки in his shoulderплечо
151
361000
3000
за счёт подушечек на плече,
06:19
that he touchesприкосновений to make the armрука go.
152
364000
2000
он прикасается к ним, чтобы начать работу.
06:21
And Jesse'sДжесси a good craneкран operatorоператор,
153
366000
2000
Кстати, Джесси отличный крановщик,
06:23
and he did okay by our standardsстандарты.
154
368000
2000
он отвечал нашим требованиям.
06:25
He alsoтакже requiredобязательный a revisionпересмотр surgeryхирургия on his chestгрудь.
155
370000
3000
И ему нужна была
ревизионная операция грудной клетки.
06:28
And that gaveдал us the opportunityвозможность
156
373000
2000
Это и позволило
06:30
to do targetedцелевое reinnervationреиннервация.
157
375000
2000
применить целевую реиннервацию.
06:32
So my colleagueколлега, Drдоктор. GregGreg DumanianДуманян, did the surgeryхирургия.
158
377000
3000
Операцию проводил мой коллега,
доктор Грег Думаниан.
06:35
First, we cutпорез away the nerveнерв to his ownсвоя muscleмускул,
159
380000
3000
Сначала мы вырезали
его собственный нерв из мышцы,
06:38
then we tookвзял the armрука nervesнервы
160
383000
2000
затем взяли нервы руки
06:40
and just kindсвоего рода of had them shiftсдвиг down ontoна his chestгрудь
161
385000
2000
и как бы переместили их ниже, на грудь,
06:42
and closedзакрыто him up.
162
387000
2000
и всё зашили.
06:44
And after about threeтри monthsмесяцы,
163
389000
2000
Где-то через три месяца нервы начали врастать,
06:46
the nervesнервы grewвырос in a little bitнемного and we could get a twitchподергивание.
164
391000
2000
и мы смогли уловить подёргивание.
06:48
And after sixшесть monthsмесяцы, the nervesнервы grewвырос in well,
165
393000
3000
Через шесть месяцев они вросли как следует,
06:51
and you could see strongсильный contractionsсхватки.
166
396000
2000
и мы увидели уверенное сокращение.
06:53
And this is what it looksвыглядит like.
167
398000
2000
Это выглядит так.
06:55
This is what happensпроисходит when JesseДжесси thinksдумает
168
400000
2000
Вот Джесси хочет
06:57
openоткрытый and closeЗакрыть his handрука,
169
402000
2000
сжать или разжать кулак,
06:59
or bendизгиб or straightenвыпрямлять your elbowлокоть.
170
404000
3000
согнуть локоть.
07:02
You can see the movementsдвижения on his chestгрудь,
171
407000
2000
Видите движения на груди,
07:04
and those little hashгашиш marksМетки
172
409000
2000
а небольшие отметины — места,
07:06
are where we put our antennaeусики, or electrodesэлектроды.
173
411000
2000
куда мы ставим антенны или электроды.
07:08
And I challengeвызов anybodyкто-нибудь in the roomкомната
174
413000
2000
И пусть кто-нибудь в зале попробует
07:10
to make theirих chestгрудь go like this.
175
415000
2000
проделать подобное со своей грудью.
07:12
His brainголовной мозг is thinkingмышление about his armрука.
176
417000
2000
Его мозг думает о движениях руки.
07:14
He has not learnedнаучился how to do this with the chestгрудь.
177
419000
3000
Он не учился проделывать подобное мышцами.
07:17
There is not a learningобучение processобработать.
178
422000
2000
Тут нет процесса обучения.
07:19
That's why it's intuitiveинтуитивный.
179
424000
2000
Всё происходит интуитивно.
07:21
So here'sвот JesseДжесси in our first little testконтрольная работа with him.
180
426000
3000
Здесь Джесси участвует в первом тесте.
07:24
On the left-handлевая рука sideбоковая сторона, you see his originalоригинал prosthesisпротезирование,
181
429000
3000
Слева Джесси со старым протезом,
07:27
and he's usingс помощью those switchesпереключатели
182
432000
2000
он использует переключатели,
07:29
to moveпереехать little blocksблоки from one boxкоробка to the other.
183
434000
2000
чтобы перекладывать кубики
из коробки в коробку.
07:31
He's had that armрука for about 20 monthsмесяцы, so he's prettyСимпатичная good with it.
184
436000
3000
Он носил этот протез 20 месяцев,
так что уверенно им пользуется.
07:34
On the right sideбоковая сторона,
185
439000
2000
Справа протез
на основе целевой реиннервации,
07:36
two monthsмесяцы after we fitпоместиться him with his targetedцелевое reinnervationреиннервация prosthesisпротезирование --
186
441000
3000
который мы установили за два месяца до теста.
07:39
whichкоторый, by the way, is the sameодна и та же physicalфизическое armрука,
187
444000
3000
Физически это та же рука,
07:42
just programmedзапрограммированный a little differentдругой --
188
447000
2000
только запрограммированная по-другому.
07:44
you can see that he's much fasterБыстрее
189
449000
2000
И вы сами видите, насколько быстрее
07:46
and much smootherгладкой as he movesдвижется these little blocksблоки.
190
451000
3000
и плавнее он перекладывает кубики.
07:49
And we're only ableв состоянии to use threeтри of the signalsсигналы at this time.
191
454000
3000
На тот момент мы
использовали лишь три сигнала.
07:52
Then we had one of those little surprisesсюрпризы in scienceнаука.
192
457000
5000
А потом, как всегда в науке,
произошла неожиданная вещь.
07:57
So we're all motivatedмотивировано to get motorдвигатель commandsкоманды
193
462000
2000
Мы нацелены получить двигательные команды
07:59
to driveводить машину roboticроботизированный armsоружие.
194
464000
2000
для управления роботизированной рукой.
08:01
And after a fewмало monthsмесяцы,
195
466000
2000
Через несколько месяцев
08:03
you touchпотрогать JesseДжесси on his chestгрудь,
196
468000
2000
кто-то дотронулся до груди Джесси,
08:05
and he feltпочувствовал his missingотсутствует handрука.
197
470000
3000
а он почувствовал свою отсутствующую кисть.
08:08
His handрука sensationощущение grewвырос into his chestгрудь again
198
473000
2000
Ощущения руки перешли на грудную клетку,
08:10
probablyвероятно because we had alsoтакже takenвзятый away a lot of fatжир,
199
475000
3000
наверное, потому что мы убрали много жира,
08:13
so the skinкожа was right down to the muscleмускул
200
478000
2000
и кожа соприкасалась
непосредственно с мышцей,
08:15
and deinnervateddeinnervated, if you would, his skinкожа.
201
480000
2000
кожа была деиннервирована.
08:17
So you touchпотрогать JesseДжесси here, he feelsчувствует his thumbбольшой палец;
202
482000
2000
Т.е. вы прикасаетесь здесь,
Джесси чувствует большой палец.
08:19
you touchпотрогать it here, he feelsчувствует his pinkyмизинец.
203
484000
2000
Прикасаетесь здесь — мизинец.
08:21
He feelsчувствует lightлегкий touchпотрогать
204
486000
2000
Он ощущает лёгкие прикосновения
08:23
down to one gramграмм of forceсила.
205
488000
2000
до одного грамма силы.
08:25
He feelsчувствует hotгорячий, coldхолодно, sharpострый, dullскучный,
206
490000
3000
Он чувствует горячее, холодное, острое, тупое,
08:28
all in his missingотсутствует handрука,
207
493000
2000
будто бы ладонью
08:30
or bothи то и другое his handрука and his chestгрудь,
208
495000
2000
или сразу ладонью и грудью,
08:32
but he can attendпосещать to eitherили.
209
497000
2000
он может выбрать,
к каким ощущениям прислушаться.
08:34
So this is really excitingзахватывающе for us,
210
499000
2000
Мы были взбудоражены,
08:36
because now we have a portalпортал,
211
501000
2000
потому что теперь у нас появился портал,
08:38
a portalпортал, or a way to potentiallyпотенциально give back sensationощущение,
212
503000
4000
или способ вернуть обратно чувства,
08:42
so that he mightмог бы feel what he touchesприкосновений
213
507000
2000
чтобы он чувствовал, к чему прикасается
08:44
with his prostheticпротезный handрука.
214
509000
2000
его искусственная рука.
08:46
ImagineПредставить sensorsдатчиков in the handрука
215
511000
2000
Представьте, сенсоры в кисти
посылают сигнал выше
08:48
comingприход up and pressingпрессование on this newновый handрука skinкожа.
216
513000
3000
и отражают его на новой коже ладони.
08:51
So it was very excitingзахватывающе.
217
516000
2000
Мы были ужасно взволнованы.
08:53
We'veУ нас alsoтакже goneпрошло on
218
518000
2000
Мы продолжили исследования
08:55
with what was initiallyпервоначально our primaryпервичный populationНаселение
219
520000
2000
с основным контингентом,
08:57
of people with above-the-elbowСверх локтя amputationsампутации.
220
522000
2000
людьми, потерявшими руку выше локтя.
08:59
And here we deinnervatedeinnervate, or cutпорез the nerveнерв away,
221
524000
3000
Мы деиннервируем, вырезаем нерв
09:02
just from little segmentsсегменты of muscleмускул
222
527000
2000
из небольшого участка мышцы,
09:04
and leaveоставлять othersдругие aloneв одиночестве
223
529000
2000
остальные оставляем на месте;
09:06
that give us our up-downвверх вниз signalsсигналы
224
531000
2000
это даёт нам сигнал поднять-опустить
09:08
and two othersдругие that will give us a handрука openоткрытый and closeЗакрыть signalсигнал.
225
533000
3000
и ещё два, которые обеспечивают
сжимание и разжимание кисти.
09:11
This was one of our first patientsпациентов, ChrisКрис.
226
536000
2000
Это один из первых пациентов, Крис.
09:13
You see him with his originalоригинал deviceустройство
227
538000
2000
Слева его старый протез
09:15
on the left there after eight8 monthsмесяцы of use,
228
540000
2000
после восьми месяцев использования,
09:17
and on the right, it is two monthsмесяцы.
229
542000
2000
а справа — новый после
двух месяцев тренировки.
09:19
He's about four4 or five5 timesраз as fastбыстро
230
544000
3000
Он в четыре или пять раз быстрее,
09:22
with this simpleпросто little performanceпредставление metricметрический.
231
547000
3000
как видно на этом простом примере.
09:25
All right.
232
550000
2000
Хорошо.
09:27
So one of the bestЛучший partsчасти of my jobработа
233
552000
3000
Пожалуй, лучшая часть моей профессии —
09:30
is workingза работой with really great patientsпациентов
234
555000
2000
это работа с замечательными пациентами,
09:32
who are alsoтакже our researchисследование collaboratorsсотрудники.
235
557000
2000
которые принимают
активное участие в исследованиях.
09:34
And we're fortunateудачливый todayCегодня
236
559000
2000
Нам повезло, что сегодня
09:36
to have AmandaАманда KittsКиттс come and joinприсоединиться us.
237
561000
2000
к нам присоединится Аманда Киттс.
09:38
Please welcomeдобро пожаловать AmandaАманда KittsКиттс.
238
563000
2000
Поприветствуйте, пожалуйста, Аманду Киттс.
09:40
(ApplauseАплодисменты)
239
565000
7000
(Аплодисменты)
09:47
So AmandaАманда, would you please tell us how you lostпотерял your armрука?
240
572000
3000
Аманда, расскажи, пожалуйста,
как ты потеряла руку?
09:50
AmandaАманда KittsКиттс: Sure. In 2006, I had a carавтомобиль accidentавария.
241
575000
3000
Аманда Киттс:
В 2006 я попала в автокатастрофу.
09:53
And I was drivingвождение home from work,
242
578000
3000
Я возвращалась с работы домой,
09:56
and a truckгрузовая машина was comingприход the oppositeнапротив directionнаправление,
243
581000
2000
когда грузовик, шедший мне навстречу,
09:58
cameпришел over into my laneполоса дороги,
244
583000
2000
оказался на моей полосе движения,
10:00
ranпобежал over the topВверх of my carавтомобиль and his axleось toreоторвал my armрука off.
245
585000
4000
снёс крышу моей машины и оторвал мне руку.
10:04
ToddТодд KuikenКуикен: Okay, so after your amputationампутация, you healedисцелена up.
246
589000
3000
Тодд Куйкен:
После ампутации и заживления рубцов
10:07
And you've got one of these conventionalобычный armsоружие.
247
592000
2000
ты поставила классический протез.
10:09
Can you tell us how it workedработал?
248
594000
3000
Расскажи, как ты с ним управлялась?
10:12
AKАляска: Well, it was a little difficultсложно,
249
597000
2000
АК: Было сложновато, потому что приходилось
10:14
because all I had to work with was a bicepбицепс and a tricepтрицепсов.
250
599000
2000
работать только бицепсом и трицепсом.
10:16
So for the simpleпросто little things like pickingсобирание something up,
251
601000
3000
Чтобы просто поднять что-то,
10:19
I would have to bendизгиб my elbowлокоть,
252
604000
3000
мне приходилось сгибать локоть
10:22
and then I would have to cocontractcocontract
253
607000
2000
и одновременно с этим сокращать мышцы,
10:24
to get it to changeизменение modesрежимы.
254
609000
2000
чтобы переключить режим работы.
10:26
When I did that,
255
611000
2000
После этого нужно было
10:28
I had to use my bicepбицепс
256
613000
3000
напрячь бицепс,
10:31
to get the handрука to closeЗакрыть,
257
616000
2000
чтобы сжать руку в кулак
10:33
use my tricepтрицепсов to get it to openоткрытый,
258
618000
2000
или трицепс, чтобы раскрыть кисть,
10:35
cocontractcocontract again
259
620000
2000
снова сжать мышцы,
10:37
to get the elbowлокоть to work again.
260
622000
2000
чтобы заработал локоть.
10:39
TKТ.К.: So it was a little slowмедленный?
261
624000
2000
ТК: То есть, это занимало много времени?
10:41
AKАляска: A little slowмедленный, and it was just hardжесткий to work.
262
626000
3000
АК: Да, к тому же было просто тяжело.
10:44
You had to concentrateконцентрат a wholeвсе lot.
263
629000
2000
Приходилось всё время
концентрироваться на руке.
10:46
TKТ.К.: Okay, so I think about nine9 monthsмесяцы laterпозже
264
631000
3000
ТК: Давайте переместимся на 9 месяцев вперёд,
10:49
that you had the targetedцелевое reinnervationреиннервация surgeryхирургия,
265
634000
2000
когда прошла операция
по целевой реиннервации,
10:51
tookвзял sixшесть more monthsмесяцы to have all the reinnervationреиннервация.
266
636000
3000
плюс понадобилось 6 месяцев
для окончательной реиннервации тканей.
10:54
Then we fitпоместиться her with a prosthesisпротезирование.
267
639000
3000
Мы установили протез.
10:57
And how did that work for you?
268
642000
2000
Как он тебе в действии?
10:59
AKАляска: It worksработает good.
269
644000
3000
АК: Всё хорошо.
11:02
I was ableв состоянии to use my elbowлокоть
270
647000
4000
Я смогла работать локтём
11:06
and my handрука simultaneouslyодновременно.
271
651000
3000
и кистью одновременно,
11:09
I could work them just by my thoughtsмысли.
272
654000
2000
просто подумав о них.
11:11
So I didn't have to do any of the cocontractingcocontracting and all that.
273
656000
3000
Мне больше не нужно
поджимать и сгибать мышцы.
11:14
TKТ.К.: A little fasterБыстрее?
274
659000
2000
ТК: Теперь всё происходит несколько быстрее?
11:16
AKАляска: A little fasterБыстрее. And much more easyлегко, much more naturalнатуральный.
275
661000
4000
АК: Да, быстрее и гораздо проще,
гораздо естественнее.
11:20
TKТ.К.: Okay, this was my goalЦель.
276
665000
3000
ТК: Это и была моя цель.
11:23
For 20 yearsлет, my goalЦель was to let somebodyкто-то
277
668000
3000
20 лет я стремился к тому,
11:26
[be] ableв состоянии to use theirих elbowлокоть and handрука in an intuitiveинтуитивный way
278
671000
3000
чтобы люди могли работать
локтём и кистью интуитивно
11:29
and at the sameодна и та же time.
279
674000
2000
и одновременно.
11:31
And we now have over 50 patientsпациентов around the worldМир who have had this surgeryхирургия,
280
676000
3000
Сейчас больше 50 пациентов
по всему миру сделали такую операцию,
11:34
includingв том числе over a dozenдюжина of our woundedраненый warriorsвоины
281
679000
2000
среди них около дюжины раненых бойцов
11:36
in the U.S. armedвооруженный servicesСервисы.
282
681000
2000
американских вооружённых сил.
11:38
The successуспех rateставка of the nerveнерв transfersпереводы is very highвысокая.
283
683000
3000
Процент успешного переноса нервов
очень высок.
11:41
It's like 96 percentпроцент.
284
686000
2000
Около 96 процентов. Всё потому,
11:43
Because we're puttingсдачи a bigбольшой fatжир nerveнерв ontoна a little pieceкусок of muscleмускул.
285
688000
3000
что мы присоединяем здоровенный нерв
к маленькому кусочку мышцы.
11:46
And it providesобеспечивает intuitiveинтуитивный controlконтроль.
286
691000
4000
Это и обеспечивает интуитивный контроль.
11:50
Our functionalфункциональная testingтестирование, those little testsтесты,
287
695000
2000
Функциональное тестирование показывает,
11:52
all showпоказать that they're a lot quickerбыстрее and a lot easierПолегче.
288
697000
2000
что новые протезы гораздо
быстрее и проще в управлении.
11:54
And the mostбольшинство importantважный thing
289
699000
2000
А важнее всего то,
11:56
is our patientsпациентов have appreciatedоценили it.
290
701000
2000
что это оценили пациенты.
11:58
So that was all very excitingзахватывающе.
291
703000
2000
Всё это очень радует.
12:00
But we want to do better.
292
705000
3000
Но мы хотим лучших результатов.
12:03
There's a lot of informationИнформация in those nerveнерв signalsсигналы,
293
708000
4000
Нервные импульсы
содержат море информации,
12:07
and we wanted to get more.
294
712000
2000
мы хотели добиться большего.
12:09
You can moveпереехать eachкаждый fingerПалец. You can moveпереехать your thumbбольшой палец, your wristзапястье.
295
714000
3000
Вы можете шевелить запястьем
или каждым пальцем по-отдельности.
12:12
Can we get more out of it?
296
717000
2000
Что нам это даёт?
12:14
So we did some experimentsэксперименты
297
719000
2000
Мы провели несколько экспериментов,
12:16
where we saturatedнасыщенный our poorбедные patientsпациентов with zillionsмиллиард of electrodesэлектроды
298
721000
3000
мы опутали бедных пациентов
сетью электродов
12:19
and then had them try to do two dozenдюжина differentдругой tasksзадания --
299
724000
3000
и заставили выполнять наши задания,
12:22
from wigglingшевелить a fingerПалец to movingперемещение a wholeвсе armрука
300
727000
3000
согнуть палец, махнуть рукой,
12:25
to reachingдостижения for something --
301
730000
2000
потянуться за чем-нибудь,
12:27
and recordedзаписанный this dataданные.
302
732000
2000
и записали всю информацию.
12:29
And then we used some algorithmsалгоритмы
303
734000
2000
Потом воспользовались
определённым алгоритмом,
12:31
that are a lot like speechречь recognitionпризнание algorithmsалгоритмы,
304
736000
2000
он похож на алгоритм распознавания речи
12:33
calledназывается patternшаблон recognitionпризнание.
305
738000
2000
и называется «распознавание образа».
12:35
See.
306
740000
2000
Видите.
12:37
(LaughterСмех)
307
742000
2000
(Смех)
12:39
And here you can see, on Jesse'sДжесси chestгрудь,
308
744000
2000
Посмотрите на грудь Джесси,
12:41
when he just triedпытался to do threeтри differentдругой things,
309
746000
2000
тут он выполняет три различных действия,
12:43
you can see threeтри differentдругой patternsузоры.
310
748000
2000
вы видите три разных паттерна.
12:45
But I can't put in an electrodeэлектрод
311
750000
2000
Но я не могу просто подставить электрод
12:47
and say, "Go there."
312
752000
2000
и сказать: «Иди туда».
12:49
So we collaboratedсотрудничало with our colleaguesколлеги in UniversityУниверситет of Newновый BrunswickBrunswick,
313
754000
3000
Поэтому в сотрудничестве
с Университетом Нью Брансвика
12:52
cameпришел up with this algorithmалгоритм controlконтроль,
314
757000
2000
был разработан алгоритм контроля,
12:54
whichкоторый AmandaАманда can now demonstrateдемонстрировать.
315
759000
2000
который сейчас продемонстрирует Аманда.
12:56
AKАляска: So I have the elbowлокоть that goesидет up and down.
316
761000
5000
AK: У меня есть механизм сгибания локтя.
13:01
I have the wristзапястье rotationвращение
317
766000
2000
Я могу вращать запястье
13:03
that goesидет -- and it can go all the way around.
318
768000
3000
на 360 градусов.
13:06
And I have the wristзапястье flexionсгибание and extensionрасширение.
319
771000
4000
Я могу сгибать и разгибать руку
в области запястья.
13:10
And I alsoтакже have the handрука closedзакрыто and openоткрытый.
320
775000
3000
Могу сжимать и разжимать кисть.
13:13
TKТ.К.: Thank you, AmandaАманда.
321
778000
2000
ТК: Спасибо, Аманда.
13:15
Now this is a researchисследование armрука,
322
780000
2000
Это тестовый образец руки,
13:17
but it's madeсделал out of commercialкоммерческая componentsкомпоненты from here down
323
782000
3000
но он изготовлен из серийных компонентов,
13:20
and a fewмало that I've borrowedзаимствованные from around the worldМир.
324
785000
3000
я позаимствовал их из разных частей света.
13:23
It's about sevenсемь poundsфунтов стерлингов,
325
788000
3000
Он весит около 3 килограмм,
13:26
whichкоторый is probablyвероятно about what my armрука would weighвзвешивать
326
791000
2000
и моя рука весила бы столько же,
13:28
if I lostпотерял it right here.
327
793000
2000
если бы её ампутировали вот здесь.
13:30
Obviouslyочевидно, that's heavyтяжелый for AmandaАманда.
328
795000
3000
Тяжеловато для Аманды.
13:33
And in factфакт, it feelsчувствует even heavierтяжелее,
329
798000
2000
К тому же протез кажется тяжелее,
13:35
because it's not gluedклееный on the sameодна и та же.
330
800000
2000
потому что не является частью целого.
13:37
She's carryingпроведение all the weightвес throughчерез harnessesжгуты.
331
802000
2000
Весь вес удерживается на ремнях.
13:39
So the excitingзахватывающе partчасть isn't so much the mechatronicsмехатроника,
332
804000
3000
Но интересна здесь не механическая часть,
13:42
but the controlконтроль.
333
807000
2000
а устройство контроля.
13:44
So we'veмы в developedразвитая a smallмаленький microcomputerмикрокомпьютер
334
809000
3000
Мы разработали микрокомпьютер,
13:47
that is blinkingморгание somewhereгде-то behindза her back
335
812000
3000
который мигает за спиной Аманды
13:50
and is operatingоперационная this
336
815000
2000
и управляет протезом,
13:52
all by the way she trainsпоезда it
337
817000
2000
подстраиваясь под
13:54
to use her individualиндивидуальный muscleмускул signalsсигналы.
338
819000
2000
индивидуальные мышечные сигналы Аманды.
13:56
So AmandaАманда, when you first startedначал usingс помощью this armрука,
339
821000
2000
Сколько тебе пришлось тренироваться,
13:58
how long did it take to use it?
340
823000
3000
чтобы научиться пользоваться новой рукой?
14:01
AKАляска: It tookвзял just about probablyвероятно threeтри to four4 hoursчасов
341
826000
2000
АК: Я занималась около трёх или четырёх часов,
14:03
to get it to trainпоезд.
342
828000
2000
чтобы привыкнуть.
14:05
I had to hookкрюк it up to a computerкомпьютер,
343
830000
2000
Мне нужно было оставаться
подключённой к компьютеру,
14:07
so I couldn'tне может just trainпоезд it anywhereв любом месте.
344
832000
2000
я не могла обучать протез где угодно.
14:09
So if it stoppedостановился workingза работой, I just had to take it off.
345
834000
3000
Если рука отключалась,
то приходилось её снимать.
14:12
So now it's ableв состоянии to trainпоезд
346
837000
2000
А теперь он подстраивается под меня,
14:14
with just this little pieceкусок on the back.
347
839000
2000
с помощью небольшой штуковины
у меня на спине.
14:16
I can wearносить it around.
348
841000
2000
Я могу взять её с собой куда угодно.
14:18
If it stopsупоры workingза работой for some reasonпричина, I can retrainпереобучать it.
349
843000
3000
Если рука почему-то перестанет работать,
я её перепрограммирую.
14:21
Takes about a minuteминут.
350
846000
2000
Это занимает всего минуту.
14:23
TKТ.К.: So we're really excitedв восторге,
351
848000
2000
ТК: Итак, мы в предвкушении,
14:25
because now we're gettingполучение to a clinicallyклинически practicalпрактическое deviceустройство.
352
850000
3000
теперь у нас есть
клинически пригодное устройство.
14:28
And that's where our goalЦель is --
353
853000
2000
Этого мы и хотим,
14:30
to have something clinicallyклинически pragmaticпрагматический to wearносить.
354
855000
4000
создать устройство для клинической практики.
14:34
We'veУ нас alsoтакже had AmandaАманда ableв состоянии to use
355
859000
3000
Мы протестировали на Аманде
14:37
some of our more advancedпередовой armsоружие that I showedпоказал you earlierранее.
356
862000
3000
более продвинутые руки,
которые я показывал ранее.
14:41
Here'sВот AmandaАманда usingс помощью an armрука madeсделал by DEKADEKA ResearchИсследование Corporationкорпорация.
357
866000
3000
Здесь Аманда с рукой
от DEKA Research Corporation.
14:44
And I believe Deanдекан KamenКамен presentedпредставленный it at TEDТЕД a fewмало yearsлет agoтому назад.
358
869000
4000
Думаю, Дэн Камен демонстрировал
её на TED несколько лет назад.
14:48
So AmandaАманда, you can see,
359
873000
2000
Как видите, Аманда
14:50
has really good controlконтроль.
360
875000
2000
прекрасно её контролирует.
14:52
It's all the patternшаблон recognitionпризнание.
361
877000
2000
Это всё то же распознавание шаблона.
14:54
And it now has a handрука that can do differentдругой graspsхватки.
362
879000
3000
Но теперь оно подключено к руке,
которая способна на различные захваты.
14:57
What we do is have the patientпациент go all the way openоткрытый
363
882000
3000
Мы просим пациента полностью
раскрыть руку и подумать:
15:00
and think, "What handрука graspсхватывание patternшаблон do I want?"
364
885000
3000
«Какие варианты захватов мне понадобятся?»
15:03
It goesидет into that modeРежим,
365
888000
2000
Модель получит эту информацию,
15:05
and then you can do up to five5 or sixшесть differentдругой handрука graspsхватки with this handрука.
366
890000
2000
а вы — 5 или 6 различных вариантов захвата.
15:07
AmandaАманда, how manyмногие were you ableв состоянии to do with the DEKADEKA armрука?
367
892000
3000
Аманда, сколько захватов
ты освоила с рукой от DEKA?
15:10
AKАляска: I was ableв состоянии to get four4.
368
895000
2000
АК: У меня получались 4.
15:12
I had the keyключ gripрукоятка, I had a chuckзажимной патрон gripрукоятка,
369
897000
3000
Основной захват, захват пальцами,
15:15
I had a powerмощность graspсхватывание
370
900000
2000
сильное сжатие,
15:17
and I had a fine pinchзажимать.
371
902000
2000
и щепотка.
15:19
But my favoriteлюбимый one was just when the handрука was openоткрытый,
372
904000
2000
Но моё любимое положение —
открытая рука,
15:21
because I work with kidsДети,
373
906000
2000
ведь я работаю с детьми.
15:23
and so all the time you're clappingхлопающий and singingпение,
374
908000
3000
Я снова смогла хлопать в ладоши и петь,
15:26
so I was ableв состоянии to do that again, whichкоторый was really good.
375
911000
3000
что меня, конечно, очень порадовало.
15:29
TKТ.К.: That hand'sРуки not so good for clappingхлопающий.
376
914000
2000
ТК: Эта рука не совсем подходит для хлопков.
15:31
AKАляска: Can't clapхлопать в ладоши with this one.
377
916000
2000
АК: Да, с этой так не получится.
15:33
TKТ.К.: All right. So that's excitingзахватывающе
378
918000
2000
ТК: Хорошо. Радует, что мы сможем
15:35
on where we mayмай go with the better mechatronicsмехатроника,
379
920000
2000
достичь большего, если будем использовать
15:37
if we make them good enoughдостаточно
380
922000
2000
более совершенные механизмы,
15:39
to put out on the marketрынок and use in a fieldполе trialиспытание.
381
924000
3000
которые можно выставить на рынок
и провести полевые испытания.
15:42
I want you to watch closelyтесно.
382
927000
2000
Смотрите внимательно.
15:44
(Videoвидео) ClaudiaКлаудиа: OoooohOooooh!
383
929000
2000
(Видео) Клаудиа: Ого!
15:46
TKТ.К.: That's ClaudiaКлаудиа,
384
931000
2000
ТК: Это Клаудия,
15:48
and that was the first time
385
933000
2000
она в первый раз
15:50
she got to feel sensationощущение throughчерез her prostheticпротезный.
386
935000
3000
почувствовала что-то через протез.
15:53
She had a little sensorдатчик at the endконец of her prosthesisпротезирование
387
938000
3000
На конце протеза был установлен сенсор,
15:56
that then she rubbedвтирать over differentдругой surfacesповерхности,
388
941000
3000
она дотрагивалась до различных поверхностей
15:59
and she could feel differentдругой texturesтекстуры
389
944000
2000
и смогла почувствовать текстуру
16:01
of sandpaperнаждачная бумага, differentдругой gritsовсяная крупа, ribbonлента cableкабель,
390
946000
3000
наждачной бумаги, песка, ленточного кабеля,
16:04
as it pushedтолкнул on her reinnervatedreinnervated handрука skinкожа.
391
949000
3000
чувство прошло
на реиннервированную кожу руки.
16:07
She said that when she just ranпобежал it acrossчерез the tableТаблица,
392
952000
3000
Она рассказала,
что как только провела ей по столу,
16:10
it feltпочувствовал like her fingerПалец was rockingкачалки.
393
955000
2000
почувствовала будто бы подрагивание пальцев.
16:12
So that's an excitingзахватывающе laboratoryлаборатория experimentэксперимент
394
957000
2000
Это волнующий
лабораторный эксперимент о том,
16:14
on how to give back, potentiallyпотенциально, some skinкожа sensationощущение.
395
959000
3000
как вернуть некоторую чувствительность кожи.
16:17
But here'sвот anotherдругой videoвидео that showsшоу some of our challengesпроблемы.
396
962000
3000
Но у нас ещё остались нерешённые задачи.
16:20
This is JesseДжесси, and he's squeezingвыжимание a foamпена toyигрушка.
397
965000
3000
Это Джесси, он сжимает резиновую игрушку.
16:23
And the harderСильнее he squeezesсдавливает -- you see a little blackчерный thing in the middleсредний
398
968000
3000
И видите чёрную штуковину посередине,
16:26
that's pushingтолкая on his skinкожа proportionalпропорциональный to how hardжесткий he squeezesсдавливает.
399
971000
3000
чем сильнее он сжимает игрушку,
тем сильнее это отдаётся на коже.
16:29
But look at all the electrodesэлектроды around it.
400
974000
2000
Но посмотрите на все эти электроды вокруг неё.
16:31
I've got a realреальный estateимущество problemпроблема.
401
976000
2000
Тут остро стоит «квартирный вопрос».
16:33
You're supposedпредполагаемый to put a bunchгроздь of these things on there,
402
978000
2000
Предполагается, что нужно поставить
16:35
but our little motor'sдвигателя makingизготовление all kindsвиды of noiseшум
403
980000
3000
несколько таких штук, но этот маленький моторчик шумит
16:38
right nextследующий to my electrodesэлектроды.
404
983000
2000
прямо рядом с электродами.
16:40
So we're really challengedвызов on what we're doing there.
405
985000
3000
Поэтому мы должны решить,
что нам с этим делать.
16:43
The futureбудущее is brightяркий.
406
988000
2000
Будущее видится прекрасным.
16:45
We're excitedв восторге about where we are and a lot of things we want to do.
407
990000
3000
Мы рады тому, что уже получилось,
16:48
So for exampleпример,
408
993000
2000
и предвкушаем решение
новых задач, например,
16:50
one is to get ridизбавиться of my realреальный estateимущество problemпроблема
409
995000
3000
как избавиться от проблемы с жилплощадью
16:53
and get better signalsсигналы.
410
998000
2000
и получать более точные сигналы.
16:55
We want to developразвивать these little tinyкрошечный capsulesкапсулы
411
1000000
3000
Мы хотим разработать малюсенькие капсулы
16:58
about the sizeразмер of a pieceкусок of risottoрисотто
412
1003000
2000
размером с рисинку,
17:00
that we can put into the musclesмышцы
413
1005000
2000
чтобы внедрять их в мышцы
17:02
and telemeterдальномер out the EMGEMG signalsсигналы,
414
1007000
3000
и передавать электромагнитные сигналы,
17:05
so that it's not worryingбеспокойство about electrodeэлектрод contactконтакт.
415
1010000
3000
и не волноваться о контакте с электродами.
17:08
And we can have the realреальный estateимущество openоткрытый
416
1013000
2000
Мы получим больше места, чтобы
17:10
to try more sensationощущение feedbackОбратная связь.
417
1015000
2000
попробовать возродить больше ощущений.
17:12
We want to buildстроить a better armрука.
418
1017000
2000
Мы хотим создать более совершенную руку.
17:14
This armрука -- they're always madeсделал for the 50thго percentileпроцентиль maleмужской --
419
1019000
4000
Сейчас руки создают для мужчин.
17:18
whichкоторый meansозначает they're too bigбольшой for five-eighthsпять восьмых of the worldМир.
420
1023000
4000
Это означает, что они слишком велики
для 5/8 населения планеты.
17:22
So ratherскорее than a superсупер strongсильный or superсупер fastбыстро armрука,
421
1027000
3000
Поэтому вместо очень сильной
и очень быстрой руки,
17:25
we're makingизготовление an armрука that is --
422
1030000
2000
мы сделаем руку,
17:27
we're startingначало with,
423
1032000
2000
которая будет подходить
17:29
the 25thго percentileпроцентиль femaleженский пол --
424
1034000
3000
для женщин;
17:32
that will have a handрука that wrapsобертывания around,
425
1037000
2000
она будет поворачиваться у запястья,
17:34
opensоткрывает all the way,
426
1039000
2000
полностью открывать ладонь,
17:36
two degreesстепени of freedomсвобода in the wristзапястье and an elbowлокоть.
427
1041000
3000
сгибаться в районе запястья и локтя.
17:39
So it'llэто будет be the smallestнаименьшее and lightestсамый светлый
428
1044000
2000
Это будет самая маленькая, лёгкая
17:41
and the smartestсмышленым armрука ever madeсделал.
429
1046000
2000
и самая умная рука из когда-либо созданных.
17:43
Onceоднажды we can do it that smallмаленький,
430
1048000
2000
Как только мы научимся
делать такие маленькие руки,
17:45
it's a lot easierПолегче makingизготовление them biggerбольше.
431
1050000
2000
сделать их крупнее будет гораздо проще.
17:47
So those are just some of our goalsцели.
432
1052000
3000
Это лишь некоторые цели.
17:50
And we really appreciateценить you all beingявляющийся here todayCегодня.
433
1055000
4000
Мы очень рады, что вы пришли сегодня.
17:54
I'd like to tell you a little bitнемного about the darkтемно sideбоковая сторона,
434
1059000
2000
И раскрою вам секрет,
17:56
with yesterday'sвчерашний themeтема.
435
1061000
2000
что всё не так гладко.
17:58
So AmandaАманда cameпришел jet-laggedреактивным отставали,
436
1063000
2000
Вчера Аманда, уставшая после полёта,
18:00
she's usingс помощью the armрука,
437
1065000
2000
пробует руку в работе,
18:02
and everything goesидет wrongнеправильно.
438
1067000
2000
и всё идёт не так.
18:04
There was a computerкомпьютер spookпривидение,
439
1069000
2000
Сбой компьютера,
18:06
a brokenсломанный wireпровод,
440
1071000
2000
испорченный провод,
18:08
a converterконвертер that sparkedзажгло.
441
1073000
2000
искрящий конвертор.
18:10
We tookвзял out a wholeвсе circuitсхема in the hotelГостиница
442
1075000
2000
Мы вырубили целый этаж в гостинице,
18:12
and just about put on the fireОгонь alarmаварийная сигнализация.
443
1077000
2000
чуть не включили пожарную сигнализацию.
18:14
And noneникто of those problemsпроблемы could I have dealtдело with,
444
1079000
3000
Один я бы с этим не справился,
18:17
but I have a really brightяркий researchисследование teamкоманда.
445
1082000
2000
но у меня есть
чудесная команда исследователей.
18:19
And thankfullyблагодарно Drдоктор. AnnieЭнни SimonСаймон was with us
446
1084000
3000
Хорошо, что с нами была доктор Анни Саймон
18:22
and workedработал really hardжесткий yesterdayвчера to fixфиксировать it.
447
1087000
2000
и как следует поработала, чтобы всё починить.
18:24
That's scienceнаука.
448
1089000
2000
Вот это наука.
18:26
And fortunatelyк счастью, it workedработал todayCегодня.
449
1091000
2000
К счастью, сегодня всё работает.
18:28
So thank you very much.
450
1093000
2000
Спасибо вам большое.
18:30
(ApplauseАплодисменты)
451
1095000
14000
(Аплодисменты)
Translated by Kate Azanova
Reviewed by Aliaksandr Autayeu

▲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