TEDGlobal 2011
Todd Kuiken: A prosthetic arm that "feels"
Todd Kuiken: Cánh tay giả có thể "cảm nhận"
Filmed:
Readability: 3.6
964,029 views
Bác sỹ liệu pháp vật lí và kỹ sư Todd Kuiken đang chế tạo một cánh tay giả mà có thể kết nối với hệ thần kinh của con người--cải thiện cử động, điều khiển và thậm chí cả cảm giác. Bệnh nhân Amanda Kitts trên sân khấu giúp minh hoạ cánh tay máy thế hệ tiếp theo này.
Todd Kuiken - Biomedical engineer
A doctor and engineer, Todd Kuiken builds new prosthetics that connect with the human nervous system. Yes: bionics. Full bio
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 today, I would like to talk with you
0
0
3000
Hôm nay, tôi muốn nói với các bạn
00:18
about bionics,
1
3000
2000
về bộ phận điện tử.
00:20
which is the popular term
2
5000
2000
Thuật ngữ này rất phổ biến
00:22
for the science of replacing part of a living organism
3
7000
3000
trong lĩnh vực khoa học thay thế
bộ phận trong cơ thể sống,
bộ phận trong cơ thể sống,
00:25
with a mechatronic device, or a robot.
4
10000
3000
bằng một thiết bị cơ điện tử hay máy.
Những thứ mang sự sống
kết hợp với máy móc
kết hợp với máy móc
00:28
It is essentially
5
13000
2000
00:30
the stuff of life meets machine.
6
15000
3000
là điều tất yếu.
00:33
And specifically, I'd like to talk with you
7
18000
2000
Đặc biệt, tôi muốn nói với các bạn
00:35
about how bionics is evolving
8
20000
3000
về quá trình tiến hóa của bộ phận điện tử
cho những người bị mất đi cánh tay.
00:38
for people with arm amputations.
9
23000
3000
Đây là động lực của chúng tôi.
00:41
This is our motivation.
10
26000
3000
Cắt bỏ đi cánh tay gây ra
một khuyết tật nghiêm trọng.
một khuyết tật nghiêm trọng.
00:44
Arm amputation causes a huge disability.
11
29000
3000
Ý tôi là sự khiếm khuyết
về chức năng rất rõ ràng.
về chức năng rất rõ ràng.
00:47
I mean, the functional impairment is clear.
12
32000
2000
00:49
Our hands are amazing instruments.
13
34000
2000
Tay của chúng ta là công cụ tuyệt vời,
00:51
And when you lose one, far less both,
14
36000
3000
và khi ta bị mất đi một cánh tay,
thậm chí cả hai,
thậm chí cả hai,
00:54
it's a lot harder to do the things
15
39000
2000
thì sẽ gặp rất nhiều khó khăn
trong những việc mà cần đến thể lý.
00:56
we physically need to do.
16
41000
2000
00:58
There's also a huge emotional impact.
17
43000
2000
Tiếp đó là ảnh hưởng nghiêm trọng
về cảm xúc.
về cảm xúc.
01:00
And actually, I spend as much of my time in clinic
18
45000
2000
Thực tình, tôi dành nhiều
thời gian ở phòng khám
thời gian ở phòng khám
01:02
dealing with the emotional adjustment of patients
19
47000
3000
giúp bệnh nhân điều chỉnh cảm xúc,
cùng với khuyết tật về thể lí.
01:05
as with the physical disability.
20
50000
2000
01:07
And finally, there's a profound social impact.
21
52000
3000
Cuối cùng là ảnh hưởng sâu sắc
về mặt xã hội.
về mặt xã hội.
01:10
We talk with our hands.
22
55000
2000
Chúng ta sử dụng tay khi nói,
01:12
We greet with our hands.
23
57000
2000
khi chào hỏi,
và tương tác với thế giới vật chất qua
đôi tay.
đôi tay.
01:14
And we interact with the physical world with our hands.
24
59000
3000
01:17
And when they're missing,
25
62000
2000
Khi chúng bị khiếm khuyết,
thì đó là một rào cản.
01:19
it's a barrier.
26
64000
2000
Cắt đi cánh tay thường gây ra
chấn thương tâm lí,
chấn thương tâm lí,
01:21
Arm amputation is usually caused by trauma,
27
66000
3000
trong những trường hợp như
tai nạn lao động,
tai nạn lao động,
01:24
with things like industrial accidents,
28
69000
2000
01:26
motor vehicle collisions
29
71000
2000
đụng xe,
hay trường hợp bi tráng hơn là
chiến tranh.
chiến tranh.
01:28
or, very poignantly, war.
30
73000
2000
01:30
There are also some children who are born without arms,
31
75000
3000
Cũng có một số trẻ em sinh ra
đã không có tay
đã không có tay
01:33
called congenital limb deficiency.
32
78000
3000
đó là khiếm khuyết chi bẩm sinh.
Không may, chúng ta
chưa đạt được thành tựu lớn
chưa đạt được thành tựu lớn
01:36
Unfortunately, we don't do great
33
81000
2000
01:38
with upper-limb prosthetics.
34
83000
2000
về bộ phận chi trên giả.
01:40
There are two general types.
35
85000
2000
Có hai thế hệ chi giả.
01:42
They're called body-powered prostheses,
36
87000
2000
Loại thứ nhất được gọi là
chi giả phục hồi chức năng cơ thể,
chi giả phục hồi chức năng cơ thể,
01:44
which were invented just after the Civil War,
37
89000
2000
được sáng chế sau cuộc nội chiến ở Mỹ,
01:46
refined in World War I and World War II.
38
91000
3000
và hoàn thiện
trong chiến tranh thế giới thứ 1 & 2.
trong chiến tranh thế giới thứ 1 & 2.
01:49
Here you see a patent
39
94000
2000
Các bạn thấy mô hình ở đây
01:51
for an arm in 1912.
40
96000
2000
là của cánh tay giả năm 1912.
01:53
It's not a lot different
41
98000
2000
Cũng không khác biệt lắm
01:55
than the one you see on my patient.
42
100000
3000
so với mô hình ta thấy
ở bệnh nhân của tôi.
ở bệnh nhân của tôi.
Chúng hoạt động bằng cách lấy lực từ vai.
01:58
They work by harnessing shoulder power.
43
103000
2000
02:00
So when you squish your shoulders, they pull on a bicycle cable.
44
105000
3000
Khi vai gồng lên chúng kéo sợi cáp nối,
02:03
And that bicycle cable can open or close a hand or a hook
45
108000
3000
sợi cáp này sẽ có thể làm co duỗi
một bàn tay, một cái móc
một bàn tay, một cái móc
02:06
or bend an elbow.
46
111000
2000
hay gập cùi chỏ.
02:08
And we still use them commonly,
47
113000
2000
Chúng ta vẫn sử dụng mô hình này phổ biến
02:10
because they're very robust
48
115000
2000
vì chúng rất mạnh
và là thiết bị khá đơn giản.
02:12
and relatively simple devices.
49
117000
2000
Nhưng mô hình đạt chuẩn nghệ thuật
02:14
The state of the art
50
119000
2000
là cái chúng tôi gọi là bộ phận giả
cơ điện.
cơ điện.
02:16
is what we call myoelectric prostheses.
51
121000
2000
02:18
These are motorized devices
52
123000
2000
Chúng là những thiết bị cơ giới hóa
02:20
that are controlled
53
125000
2000
được điều khiển
bằng các tín hiệu điện nhỏ từ cơ bắp
của ta.
của ta.
02:22
by little electrical signals from your muscle.
54
127000
2000
02:24
Every time you contract a muscle,
55
129000
2000
Khi cơ bắp ta co duỗi,
nó phóng ra luồng điện nhỏ
02:26
it emits a little electricity
56
131000
2000
mà ta có thể thu thập
bằng ăng ten hay điện cực
bằng ăng ten hay điện cực
02:28
that you can record with antennae or electrodes
57
133000
2000
02:30
and use that to operate the motorized prosthesis.
58
135000
3000
và sử dụng để chạy thiết bị
giả cơ giới hóa.
giả cơ giới hóa.
02:33
They work pretty well
59
138000
2000
Chúng hoạt động rất tốt
02:35
for people who have just lost their hand,
60
140000
2000
trên những người vừa bị mất đi bàn tay,
vì các cơ của bàn tay vẫn còn đó.
02:37
because your hand muscles are still there.
61
142000
2000
02:39
You squeeze your hand, these muscles contract.
62
144000
2000
Ta nắm tay lại, các cơ co lại.
Ta mở tay ra, các cơ duỗi ra.
02:41
You open it, these muscles contract.
63
146000
2000
02:43
So it's intuitive, and it works pretty well.
64
148000
3000
Có thể cảm nhận bằng trực giác,
nó hoạt động rất tốt.
nó hoạt động rất tốt.
Vậy với mức độ cụt chi nghiêm trọng hơn?
02:46
Well how about with higher levels of amputation?
65
151000
2000
02:48
Now you've lost your arm above the elbow.
66
153000
2000
Trường hợp này
ta mất cánh tay từ trên cùi trỏ,
ta mất cánh tay từ trên cùi trỏ,
02:50
You're missing not only these muscles,
67
155000
2000
không những ta bị mất đi các cơ,
02:52
but your hand and your elbow too.
68
157000
2000
mà còn mất đi cùi chỏ và bàn tay.
02:54
What do you do?
69
159000
2000
Ta phải làm sao đây?
02:56
Well our patients have to use
70
161000
2000
Các bệnh nhân phải sử dụng
những hệ thống mã phức tạp,
02:58
very code-y systems
71
163000
3000
03:01
of using just their arm muscles
72
166000
2000
các cơ cánh tay
để điều khiển các chi máy.
03:03
to operate robotic limbs.
73
168000
3000
Chúng ta có các loại chi máy.
03:06
We have robotic limbs.
74
171000
2000
Một số có sẵn trên thị trường
như các bạn thấy ở đây.
như các bạn thấy ở đây.
03:08
There are several available on the market, and here you see a few.
75
173000
3000
Nó chỉ bao gồm bàn tay có thể co duỗi,
03:11
They contain just a hand that will open and close,
76
176000
3000
03:14
a wrist rotator and an elbow.
77
179000
2000
một bộ xoay cổ tay và cùi chỏ.
03:16
There's no other functions.
78
181000
2000
Không có chức năng nào khác.
03:18
If they did, how would we tell them what to do?
79
183000
2000
Nếu có thì sao chúng ta
có thể điều khiển chúng?
có thể điều khiển chúng?
03:20
We built our own arm at the Rehab Institute of Chicago
80
185000
3000
Chúng tôi tự tạo cánh này
tại Viện Phục Hồi Chức Năng ở Chicago,
tại Viện Phục Hồi Chức Năng ở Chicago,
03:23
where we've added some wrist flexion and shoulder joints
81
188000
3000
chúng tôi đã thêm vào một số cơ gấp cổ tay
và các khớp vai,
và các khớp vai,
03:26
to get up to six motors, or six degrees of freedom.
82
191000
3000
Để đạt được sáu máy hay sáu độ tự do.
Chúng tôi đã có cơ hội làm việc
với những cánh tay giả rất tiên tiến,
với những cánh tay giả rất tiên tiến,
03:29
And we've had the opportunity to work with some very advanced arms
83
194000
3000
03:32
that were funded by the U.S. military, using these prototypes,
84
197000
3000
được tài trợ bởi quân đội Mỹ,
sử dụng những kiểu mẫu này,
sử dụng những kiểu mẫu này,
03:35
that had up to 10 different degrees of freedom
85
200000
3000
mẫu mà có được 10 độ tự do.
Bao gồm những bàn tay có thể di chuyển.
03:38
including movable hands.
86
203000
2000
03:40
But at the end of the day,
87
205000
2000
Nhưng quan trọng là,
03:42
how do we tell these robotic arms what to do?
88
207000
2000
làm sao để điều khiển cánh tay máy này?
03:44
How do we control them?
89
209000
2000
Làm sao để kiểm soát nó?
03:46
Well we need a neural interface,
90
211000
2000
Chúng ta cần một giao diện thần kinh,
03:48
a way to connect to our nervous system
91
213000
2000
cách để kết nối với hệ thần kinh của ta,
03:50
or our thought processes
92
215000
2000
hay với quá trình suy nghĩ của ta
03:52
so that it's intuitive, it's natural,
93
217000
2000
nó mang tính trực giác, tự nhiên,
03:54
like for you and I.
94
219000
4000
như đối với các bạn và tôi.
Cơ thể ta hoạt động
nhờ một lệnh máy trong não bộ,
nhờ một lệnh máy trong não bộ,
03:58
Well the body works by starting a motor command in your brain,
95
223000
3000
04:01
going down your spinal cord,
96
226000
2000
chạy dọc theo dây cột sống,
04:03
out the nerves and to your periphery.
97
228000
2000
đến dây thần kinh và ngoại vi,
04:05
And your sensation's the exact opposite.
98
230000
2000
và sự đối nghịch chuẩn xác
về cảm giác của ta.
về cảm giác của ta.
04:07
You touch yourself, there's a stimulus
99
232000
2000
Khi ta chạm vào mình,
sẽ có một sự kích thích
sẽ có một sự kích thích
04:09
that comes up those very same nerves back up to your brain.
100
234000
3000
truyền tới những dây thần kinh đó
và chạy ngược về não.
và chạy ngược về não.
Khi ta mất đi cánh tay, hệ thống dây
thần kinh đó vẫn còn hoạt động.
thần kinh đó vẫn còn hoạt động.
04:13
When you lose your arm, that nervous system still works.
101
238000
3000
04:16
Those nerves can put out command signals.
102
241000
3000
Chúng có thể phát ra những hiệu lệnh.
Nếu tôi đập nhẹ vào phần
cuối dây thần kinh
cuối dây thần kinh
04:19
And if I tap the nerve ending
103
244000
2000
04:21
on a World War II vet,
104
246000
2000
trên người cựu binh Thế chiến thứ 2 này,
04:23
he'll still feel his missing hand.
105
248000
2000
ông vẫn còn có thể
cảm nhận cánh tay đã bị mất.
cảm nhận cánh tay đã bị mất.
04:25
So you might say,
106
250000
2000
Vậy nên có lẽ bạn có ý kiến,
04:27
let's go to the brain
107
252000
2000
hãy đặt thiết bị vào não
để thu thập những tín hiệu này,
04:29
and put something in the brain to record signals,
108
254000
3000
04:32
or in the end of the peripheral nerve and record them there.
109
257000
3000
Hay đặt tại phần cuối của dây thần kinh
ngoại vi và thu thập tín hiệu tại đó.
ngoại vi và thu thập tín hiệu tại đó.
04:35
And these are very exciting research areas,
110
260000
3000
Đây là những khu vực rất thú vị
để nghiên cứu,
để nghiên cứu,
nhưng cũng rất khó khăn.
04:38
but it's really, really hard.
111
263000
2000
04:40
You have to put in
112
265000
2000
Ta phải đặt vào
hàng trăm vi sợi
04:42
hundreds of microscopic wires
113
267000
2000
để thu thập từ từng dây thần kinh nhỏ bé—
các loại sợi thường
các loại sợi thường
04:44
to record from little tiny individual neurons -- ordinary fibers
114
269000
4000
04:48
that put out tiny signals
115
273000
2000
phát ra những tín hiệu cực nhỏ
04:50
that are microvolts.
116
275000
2000
mà có đơn vị chỉ phần triệu của vôn.
04:52
And it's just too hard
117
277000
2000
Cũng quá khó
để sử dụng hiện nay và cho cả bệnh nhân.
04:54
to use now and for my patients today.
118
279000
2000
04:56
So we developed a different approach.
119
281000
3000
Vậy nên chúng tôi
phát triển một sự tiếp cận khác.
phát triển một sự tiếp cận khác.
Chúng tôi sử dụng máy khuếch đại sinh học,
04:59
We're using a biological amplifier
120
284000
3000
05:02
to amplify these nerve signals -- muscles.
121
287000
3000
để khuếch đại những tín hiệu thần kinh—
cơ bắp.
cơ bắp.
05:05
Muscles will amplify the nerve signals
122
290000
2000
Cơ bắp sẽ khuếch đại tín hiệu thần kinh
05:07
about a thousand-fold,
123
292000
2000
gấp khoảng một ngàn lần,
05:09
so that we can record them from on top of the skin,
124
294000
3000
để chúng ta có thể thu thập chúng
từ lớp trên cùng của da,
từ lớp trên cùng của da,
05:12
like you saw earlier.
125
297000
2000
Như các bạn đã thấy vừa rồi.
05:14
So our approach is something we call targeted reinnervation.
126
299000
3000
Sự tiếp cận của chúng tôi được gọi là
phục hồi phân bổ dây thần kinh mục tiêu.
phục hồi phân bổ dây thần kinh mục tiêu.
05:17
Imagine, with somebody who's lost their whole arm,
127
302000
3000
Hãy hình dung, người nào đó
mất hoàn toàn một cánh tay,
mất hoàn toàn một cánh tay,
05:20
we still have four major nerves
128
305000
2000
vẫn còn đó 4 dây thần kinh chính,
05:22
that go down your arm.
129
307000
2000
nối xuống dưới cánh tay.
05:24
And we take the nerve away from your chest muscle
130
309000
3000
Chúng tôi lấy đi dây thần kinh trong
cơ ngực
cơ ngực
05:27
and let these nerves grow into it.
131
312000
3000
đặt những dây thần kinh này
vào phát triển trong đó.
vào phát triển trong đó.
Khi ta nghĩ “nắm tay lại”, một bộ
phận trong ngực sẽ co bóp.
phận trong ngực sẽ co bóp.
05:30
Now you think, "Close hand," and a little section of your chest contracts.
132
315000
3000
Khi bạn nghĩ “gập cùi chỏ xuống,”
một bộ phận khác sẽ co bóp.
một bộ phận khác sẽ co bóp.
05:33
You think, "Bend elbow,"
133
318000
2000
05:35
a different section contracts.
134
320000
2000
Chúng ta có thể dùng
các điện cực hay ăng ten,
các điện cực hay ăng ten,
05:37
And we can use electrodes or antennae
135
322000
2000
05:39
to pick that up and tell the arm to move.
136
324000
3000
để dò thu tín hiệu
và lệnh cho cánh tay di chuyển.
và lệnh cho cánh tay di chuyển.
05:42
That's the idea.
137
327000
2000
Ý tưởng là thế.
Đây là người đầu tiên chúng tôi
thử nghiệm.
thử nghiệm.
05:44
So this is the first man that we tried it on.
138
329000
3000
05:47
His name is Jesse Sullivan.
139
332000
2000
Tên ông là Jesse Sullivan.
05:49
He's just a saint of a man --
140
334000
2000
Ông ấy đúng là được thánh thần phù trợ--
54 tuổi làm nghề gác đường rày,
ông chạm nhầm vào dây dẫn
ông chạm nhầm vào dây dẫn
05:51
54-year-old lineman who touched the wrong wire
141
336000
2000
05:53
and had both of his arms burnt so badly
142
338000
3000
hai cánh tay bị bỏng nặng
Họ phải tháo tay từ bả vai.
05:56
they had to be amputated at the shoulder.
143
341000
2000
Jesse đến với chúng tôi tại RIC
05:58
Jesse came to us at the RIC
144
343000
2000
06:00
to be fit with these state-of-the-art devices, and here you see them.
145
345000
3000
Để được trang bị những thiết bị mang tính
nghệ thuật này, như các bạn thấy đây.
nghệ thuật này, như các bạn thấy đây.
Tôi vẫn đang sử dụng công nghệ cũ đó
06:03
I'm still using that old technology
146
348000
3000
06:06
with a bicycle cable on his right side.
147
351000
2000
với một cáp nối ở bên phải ông.
06:08
And he picks which joint he wants to move with those chin switches.
148
353000
3000
Ông chọn khớp nào mình muốn di chuyển
bằng nút chuyển ở cằm.
bằng nút chuyển ở cằm.
06:11
On the left side he's got a modern motorized prosthesis
149
356000
3000
Bên trái ông có
một bộ phận chi máy giả hiện đại
một bộ phận chi máy giả hiện đại
06:14
with those three joints,
150
359000
2000
có 3 khớp nối,
06:16
and he operates little pads in his shoulder
151
361000
3000
và ông điều khiển những tấm nhỏ trên vai
06:19
that he touches to make the arm go.
152
364000
2000
mà chạm vào sẽ làm cánh tay chuyển động.
06:21
And Jesse's a good crane operator,
153
366000
2000
Jesse là một người
điều khiển cần cẩu khéo léo,
điều khiển cần cẩu khéo léo,
Ông điều khiển rất ổn
theo tiêu chuẩn của chúng tôi.
theo tiêu chuẩn của chúng tôi.
06:23
and he did okay by our standards.
154
368000
2000
Ông cũng được yêu cầu mổ
chấn chỉnh vùng ngực.
chấn chỉnh vùng ngực.
06:25
He also required a revision surgery on his chest.
155
370000
3000
Điều đó mang đến cho chúng tôi cơ hội,
06:28
And that gave us the opportunity
156
373000
2000
Để phục hồi phân bổ dây thần kinh mục tiêu
06:30
to do targeted reinnervation.
157
375000
2000
06:32
So my colleague, Dr. Greg Dumanian, did the surgery.
158
377000
3000
Đồng nghiệp của tôi là bác sỹ
Greg Dumanian, thực hiện cuộc phẫu thuật
Greg Dumanian, thực hiện cuộc phẫu thuật
06:35
First, we cut away the nerve to his own muscle,
159
380000
3000
Trước tiên chúng tôi cắt bỏ dây thần kinh
nối đến cơ bắp của ông ấy,
nối đến cơ bắp của ông ấy,
06:38
then we took the arm nerves
160
383000
2000
sau đó lấy dây thần kinh ở tay
06:40
and just kind of had them shift down onto his chest
161
385000
2000
rồi dịch chuyển chúng xuống dưới ngực,
06:42
and closed him up.
162
387000
2000
rồi khâu lại.
06:44
And after about three months,
163
389000
2000
Sau khoảng 3 tháng,
những dây thần kinh thần phát triển chút
06:46
the nerves grew in a little bit and we could get a twitch.
164
391000
2000
ít và chúng tôi có thể khiến nó co giựt.
06:48
And after six months, the nerves grew in well,
165
393000
3000
Sau 6 tháng, những dây thần kinh
phát triển toàn toàn,
phát triển toàn toàn,
ta có thể thấy sự co duỗi rất mạnh.
06:51
and you could see strong contractions.
166
396000
2000
Nó trông thế này đây.
06:53
And this is what it looks like.
167
398000
2000
Đây là điều xảy ra khi Jesse nghĩ
06:55
This is what happens when Jesse thinks
168
400000
2000
06:57
open and close his hand,
169
402000
2000
duỗi và nắm bàn tay của mình,
06:59
or bend or straighten your elbow.
170
404000
3000
gập hay duỗi thẳng cùi chỏ.
07:02
You can see the movements on his chest,
171
407000
2000
Ta có thể thấy chuyển động trong ngực ông,
07:04
and those little hash marks
172
409000
2000
và những dấu khóa nhỏ kia
07:06
are where we put our antennae, or electrodes.
173
411000
2000
là chỗ chúng tôi đặt ăng ten
hay các điện cực.
hay các điện cực.
07:08
And I challenge anybody in the room
174
413000
2000
Tôi thách thức bất kì ai trong đây,
làm ngực mình chuyển động
được như thế này.
được như thế này.
07:10
to make their chest go like this.
175
415000
2000
Não ông đang nghĩ về cánh tay.
07:12
His brain is thinking about his arm.
176
417000
2000
07:14
He has not learned how to do this with the chest.
177
419000
3000
Ông vẫn chưa biết cách
khiến ngực có thể làm được vậy.
khiến ngực có thể làm được vậy.
Không có một tiến trình học tập nào cả.
07:17
There is not a learning process.
178
422000
2000
07:19
That's why it's intuitive.
179
424000
2000
Đó là lí do tại sao nó mang tính trực giác
07:21
So here's Jesse in our first little test with him.
180
426000
3000
Đây là Jesse trong kì kiểm tra nhỏ
đầu tiên của chúng tôi,
đầu tiên của chúng tôi,
Bên tay trái, ta có thể thấy
bộ phận giả nguyên thủy,
bộ phận giả nguyên thủy,
07:24
On the left-hand side, you see his original prosthesis,
181
429000
3000
ông đang sử dụng những công tắc đó
07:27
and he's using those switches
182
432000
2000
07:29
to move little blocks from one box to the other.
183
434000
2000
để dịch chuyển những khối nhỏ
từ hộp này qua hộp kia.
từ hộp này qua hộp kia.
07:31
He's had that arm for about 20 months, so he's pretty good with it.
184
436000
3000
Ông sử dụng cánh tay đó được 20 tháng
nên điều khiển rất tốt.
nên điều khiển rất tốt.
Bên tay phải, là 2 tháng sau khi
07:34
On the right side,
185
439000
2000
07:36
two months after we fit him with his targeted reinnervation prosthesis --
186
441000
3000
được lắp đặt bộ phận giả phục hồi phân bổ
dây thần kinh mục tiêu--
dây thần kinh mục tiêu--
07:39
which, by the way, is the same physical arm,
187
444000
3000
thứ mà giống như cánh tay thật sự,
07:42
just programmed a little different --
188
447000
2000
chỉ khác biệt về cách hoạt động--
Ta có thể thấy ông chuyển động
nhanh hơn nhiều,
nhanh hơn nhiều,
07:44
you can see that he's much faster
189
449000
2000
07:46
and much smoother as he moves these little blocks.
190
451000
3000
và nhuần chuyễn hơn nhiều
khi dịch chuyển những khối nhỏ này.
khi dịch chuyển những khối nhỏ này.
07:49
And we're only able to use three of the signals at this time.
191
454000
3000
Và chúng tôi chỉ mới có thể sử dụng
3 trong số các tín hiệu trong lần này.
3 trong số các tín hiệu trong lần này.
Chúng tôi đã đạt được
một vài ngạc nhiên nhỏ trong khoa học.
một vài ngạc nhiên nhỏ trong khoa học.
07:52
Then we had one of those little surprises in science.
192
457000
5000
Nên rất có động lực để tạo ra
công nghệ điều khiển bằng máy,
công nghệ điều khiển bằng máy,
07:57
So we're all motivated to get motor commands
193
462000
2000
07:59
to drive robotic arms.
194
464000
2000
để điều khiển cánh tay máy.
08:01
And after a few months,
195
466000
2000
Sau một vài tháng,
ta có thể chạm vào ngực Jesse,
08:03
you touch Jesse on his chest,
196
468000
2000
và ông có thể cảm nhận
bàn tay đã mất của mình.
bàn tay đã mất của mình.
08:05
and he felt his missing hand.
197
470000
3000
Xúc giác của bàn tay
đã lại được phục hồi trong ngực,
đã lại được phục hồi trong ngực,
08:08
His hand sensation grew into his chest again
198
473000
2000
08:10
probably because we had also taken away a lot of fat,
199
475000
3000
có lẽ vì chúng tôi đã lấy đi nhiều lớp mỡ,
nên lớp da chạm sát vào cơ bắp,
08:13
so the skin was right down to the muscle
200
478000
2000
Chúng tôi cũng loại bỏ phân bổ dây
thần kinh, ở lớp da, nếu có thể.
thần kinh, ở lớp da, nếu có thể.
08:15
and deinnervated, if you would, his skin.
201
480000
2000
08:17
So you touch Jesse here, he feels his thumb;
202
482000
2000
Nên khi ta chạm vào Jesse ở đây,
ông cảm nhận được ngón cái của mình;
ông cảm nhận được ngón cái của mình;
08:19
you touch it here, he feels his pinky.
203
484000
2000
ta chạm vào đây
ông cảm nhận được ngón út.
ông cảm nhận được ngón út.
08:21
He feels light touch
204
486000
2000
Ông có thể cảm nhận lực chạm nhẹ
08:23
down to one gram of force.
205
488000
2000
nhỏ tới mức 1 gram.
08:25
He feels hot, cold, sharp, dull,
206
490000
3000
Ông cảm nhận được nóng, lạnh, sắc, cùn,
08:28
all in his missing hand,
207
493000
2000
như những bàn tay đã mất từng cảm nhận,
hay của cả bàn tay và ngực,
08:30
or both his hand and his chest,
208
495000
2000
08:32
but he can attend to either.
209
497000
2000
nhưng ông có thể
chú trọng vào cả hai.
chú trọng vào cả hai.
08:34
So this is really exciting for us,
210
499000
2000
Điều này thực sự thú vị với chúng tôi,
08:36
because now we have a portal,
211
501000
2000
vì giờ đây chúng tôi đã có một cửa ngõ,
08:38
a portal, or a way to potentially give back sensation,
212
503000
4000
hay một đường lối đầy tiềm năng
để phục hồi cảm giác,
để phục hồi cảm giác,
08:42
so that he might feel what he touches
213
507000
2000
để ông có thể cảm nhận
những gì mình chạm vào
những gì mình chạm vào
08:44
with his prosthetic hand.
214
509000
2000
bằng cánh tay giả của mình.
08:46
Imagine sensors in the hand
215
511000
2000
Hãy hình dung những cảm biến trên bàn tay,
xuất hiện và tạo áp lực lên da
của bàn tay mới này.
của bàn tay mới này.
08:48
coming up and pressing on this new hand skin.
216
513000
3000
08:51
So it was very exciting.
217
516000
2000
Nên rất là thú vị.
Chúng tôi cũng đã tiếp tục
08:53
We've also gone on
218
518000
2000
triển khai với đối tượng chính
trong kế hoạch ban đầu,
trong kế hoạch ban đầu,
08:55
with what was initially our primary population
219
520000
2000
08:57
of people with above-the-elbow amputations.
220
522000
2000
là những người bị mất chi từ trên cùi chỏ.
08:59
And here we deinnervate, or cut the nerve away,
221
524000
3000
Chúng tôi ngắt các dây thần kinh
hay cắt bỏ đi,
hay cắt bỏ đi,
09:02
just from little segments of muscle
222
527000
2000
chỉ từ một phân khúc nhỏ của cơ,
09:04
and leave others alone
223
529000
2000
và để yên những phần còn lại
09:06
that give us our up-down signals
224
531000
2000
phần mà truyền tải tín hiệu lên-xuống,
Và 2 phân khúc khác
mà giúp chúng ta đóng mở tín hiệu.
mà giúp chúng ta đóng mở tín hiệu.
09:08
and two others that will give us a hand open and close signal.
225
533000
3000
Đây là một trong những
bệnh nhân đầu tiên của chúng tôi, Chris.
bệnh nhân đầu tiên của chúng tôi, Chris.
09:11
This was one of our first patients, Chris.
226
536000
2000
Ta thấy anh ấy sử dụng
thiết bị nguyên thủy của mình,
thiết bị nguyên thủy của mình,
09:13
You see him with his original device
227
538000
2000
bên trái là sau 8 tháng sử dụng,
09:15
on the left there after eight months of use,
228
540000
2000
09:17
and on the right, it is two months.
229
542000
2000
bên phải là sau 2 tháng.
Tốc độ điều khiển của ông
nhanh hơn 4-5 lần
nhanh hơn 4-5 lần
09:19
He's about four or five times as fast
230
544000
3000
khi theo dõi bằng bảng số liệu thành tích
đơn giản nhỏ bé này.
đơn giản nhỏ bé này.
09:22
with this simple little performance metric.
231
547000
3000
Thế đấy.
09:25
All right.
232
550000
2000
09:27
So one of the best parts of my job
233
552000
3000
Một trong những phần việc
thú vị nhất của tôi
thú vị nhất của tôi
09:30
is working with really great patients
234
555000
2000
là làm việc với những bệnh nhân
rất tuyệt vời
rất tuyệt vời
09:32
who are also our research collaborators.
235
557000
2000
người mà cũng là những nhà
đồng cộng tác viên nghiên cứu.
đồng cộng tác viên nghiên cứu.
09:34
And we're fortunate today
236
559000
2000
Và chúng tôi rất vinh hạnh,
có sự tham gia của Amanda Kitts ở đây.
09:36
to have Amanda Kitts come and join us.
237
561000
2000
Chào mừng Amanda Kitts.
09:38
Please welcome Amanda Kitts.
238
563000
2000
(Vỗ tay)
09:40
(Applause)
239
565000
7000
09:47
So Amanda, would you please tell us how you lost your arm?
240
572000
3000
Amanda này, cho chúng tôi biết
vì sao cô mất cánh tay nhé?
vì sao cô mất cánh tay nhé?
09:50
Amanda Kitts: Sure. In 2006, I had a car accident.
241
575000
3000
Amanda Kitts: Tất nhiên rồi,
tôi bị tai nạn xe hơi năm 2006,
tôi bị tai nạn xe hơi năm 2006,
09:53
And I was driving home from work,
242
578000
3000
trên đường về nhà sau khi xong việc,
một chiếc xe tải đi hướng ngược chiều
09:56
and a truck was coming the opposite direction,
243
581000
2000
lấn qua làn đường tôi chạy
09:58
came over into my lane,
244
583000
2000
10:00
ran over the top of my car and his axle tore my arm off.
245
585000
4000
chạy đè lên xe tôi
và trục xe tải làm đứt lìa cánh tay tôi.
và trục xe tải làm đứt lìa cánh tay tôi.
Todd Kuiken: sau khi cắt bỏ chi,
cô đã hồi phục
cô đã hồi phục
10:04
Todd Kuiken: Okay, so after your amputation, you healed up.
246
589000
3000
10:07
And you've got one of these conventional arms.
247
592000
2000
và được lắp cánh tay giả kiểu cũ này.
10:09
Can you tell us how it worked?
248
594000
3000
Nó hoạt động như thế nào?
AK: có chút ít khó khăn
10:12
AK: Well, it was a little difficult,
249
597000
2000
vì tôi phải làm việc với
một cơ nhị đầu và một cơ tam đầu .
một cơ nhị đầu và một cơ tam đầu .
10:14
because all I had to work with was a bicep and a tricep.
250
599000
2000
Nên đối với việc đơn giản
như cầm thứ gì đó lên,
như cầm thứ gì đó lên,
10:16
So for the simple little things like picking something up,
251
601000
3000
10:19
I would have to bend my elbow,
252
604000
3000
tôi phải gập cùi chỏ
rồi phải đồng thời co duỗi
10:22
and then I would have to cocontract
253
607000
2000
để nó thay đổi chế độ.
10:24
to get it to change modes.
254
609000
2000
Khi tôi làm thế,
10:26
When I did that,
255
611000
2000
Tôi phải dùng đến cơ nhị đầu
10:28
I had to use my bicep
256
613000
3000
10:31
to get the hand to close,
257
616000
2000
để điều khiển bàn tay nắm lại,
sử dụng cơ tam đầu khiến nó mở ra,
10:33
use my tricep to get it to open,
258
618000
2000
10:35
cocontract again
259
620000
2000
đồng thời co duỗi lần nữa,
10:37
to get the elbow to work again.
260
622000
2000
khiến cùi chỏ hoạt động trở lại.
10:39
TK: So it was a little slow?
261
624000
2000
TK:Có chút chậm chạm phải không?
10:41
AK: A little slow, and it was just hard to work.
262
626000
3000
AK: có chút chậm chạm,
và hơi khó để điều khiển
và hơi khó để điều khiển
10:44
You had to concentrate a whole lot.
263
629000
2000
Cô phải tập trung lắm nhỉ.
TK: Được rồi, tôi nghĩ 9 tháng sau,
10:46
TK: Okay, so I think about nine months later
264
631000
3000
10:49
that you had the targeted reinnervation surgery,
265
634000
2000
sau khi cô được phẫu thuật
tái phân bố dây thần kinh mục tiêu,
tái phân bố dây thần kinh mục tiêu,
10:51
took six more months to have all the reinnervation.
266
636000
3000
cần đến 6 tháng để tái phân bố
tất cả dây thần kinh.
tất cả dây thần kinh.
10:54
Then we fit her with a prosthesis.
267
639000
3000
Rồi chúng tôi gắn
bộ phận giả này cho cô ấy.
bộ phận giả này cho cô ấy.
10:57
And how did that work for you?
268
642000
2000
Nó hoạt động như thế nào trên cơ thể cô?
10:59
AK: It works good.
269
644000
3000
AK: nó hoạt động rất tốt,
tôi đã có thể sử dụng cùi chỏ của mình,
11:02
I was able to use my elbow
270
647000
4000
11:06
and my hand simultaneously.
271
651000
3000
cùng lúc với bàn tay.
Tôi có thể điều khiển chỉ bằng ý nghĩ
11:09
I could work them just by my thoughts.
272
654000
2000
11:11
So I didn't have to do any of the cocontracting and all that.
273
656000
3000
Nên tôi không phải thực hiện
bất kì cử động cùng co duỗi nào
bất kì cử động cùng co duỗi nào
TK: Nhanh hơn chút nào không?
11:14
TK: A little faster?
274
659000
2000
11:16
AK: A little faster. And much more easy, much more natural.
275
661000
4000
AK: Nhanh hơn chút ít.
Dễ dàng và tự nhiên hơn nhiều,.
Dễ dàng và tự nhiên hơn nhiều,.
TK: Được rồi, đây là mục tiêu của tôi.
11:20
TK: Okay, this was my goal.
276
665000
3000
20 năm qua, mục tiêu của tôi
là khiến ai đó,
là khiến ai đó,
11:23
For 20 years, my goal was to let somebody
277
668000
3000
có thể sử dụng cùi chỏ của mình
và bàn tay bằng trực giác,
và bàn tay bằng trực giác,
11:26
[be] able to use their elbow and hand in an intuitive way
278
671000
3000
cùng lúc.
11:29
and at the same time.
279
674000
2000
Giờ thì chúng tôi có
hơn 50 bệnh nhân trên khắp thế giới
hơn 50 bệnh nhân trên khắp thế giới
11:31
And we now have over 50 patients around the world who have had this surgery,
280
676000
3000
đã được phẫu thuật dạng này,
11:34
including over a dozen of our wounded warriors
281
679000
2000
bao gồm hơn một tá những binh sĩ bị thương
11:36
in the U.S. armed services.
282
681000
2000
trong quân đội Mỹ.
11:38
The success rate of the nerve transfers is very high.
283
683000
3000
Tị lệ thành công trong việc
dịch chuyển các dây thần kinh là rất cao.
dịch chuyển các dây thần kinh là rất cao.
11:41
It's like 96 percent.
284
686000
2000
Khoảng 96%.
Vì chúng tôi đặt một dây thần kinh to bản
vào một mẩu cơ,
vào một mẩu cơ,
11:43
Because we're putting a big fat nerve onto a little piece of muscle.
285
688000
3000
Mà cho phép việc
điều khiển bằng trực giác.
điều khiển bằng trực giác.
11:46
And it provides intuitive control.
286
691000
4000
Những thử nghiệm chức năng nhỏ kia,
11:50
Our functional testing, those little tests,
287
695000
2000
tất cả đều cho thấy
chúng nhanh hơn và dễ dàng hơn nhiều.
chúng nhanh hơn và dễ dàng hơn nhiều.
11:52
all show that they're a lot quicker and a lot easier.
288
697000
2000
11:54
And the most important thing
289
699000
2000
Điều quan trọng nhất là,
các bệnh nhân của chúng tôi trân trọng nó.
11:56
is our patients have appreciated it.
290
701000
2000
11:58
So that was all very exciting.
291
703000
2000
Tất cả điều đó rất thú vị.
12:00
But we want to do better.
292
705000
3000
Nhưng chúng tôi muốn làm tốt hơn.
12:03
There's a lot of information in those nerve signals,
293
708000
4000
Có rất nhiều thông tin
trong những tín hiệu thần kinh kia,
trong những tín hiệu thần kinh kia,
và chúng tôi muốn
thu thập được nhiều hơn nữa.
thu thập được nhiều hơn nữa.
12:07
and we wanted to get more.
294
712000
2000
12:09
You can move each finger. You can move your thumb, your wrist.
295
714000
3000
Ta có thể di chuyển từng ngón tay,
ngón trỏ và cổ tay.
ngón trỏ và cổ tay.
Chúng ta có thể làm được hơn thế không?
12:12
Can we get more out of it?
296
717000
2000
12:14
So we did some experiments
297
719000
2000
Chúng tôi đã tiến hành một số thực nghiệm,
chúng tôi gắn hàng tỉ tỉ điện cực
vào các bệnh nhân,
vào các bệnh nhân,
12:16
where we saturated our poor patients with zillions of electrodes
298
721000
3000
sau đó bắt họ thực hiện
hai tá các nhiệm vụ khác biệt--
hai tá các nhiệm vụ khác biệt--
12:19
and then had them try to do two dozen different tasks --
299
724000
3000
từ ngoe nguẩy một ngón tay
đến di chuyển cả cánh tay,
đến di chuyển cả cánh tay,
12:22
from wiggling a finger to moving a whole arm
300
727000
3000
12:25
to reaching for something --
301
730000
2000
với đến thứ gì đó--
rồi thu thập dữ liệu.
12:27
and recorded this data.
302
732000
2000
Sau đó chúng tôi sử dụng một số thuật toán
12:29
And then we used some algorithms
303
734000
2000
mà gần giống như
thuật toán nhận diện giọng nói,
thuật toán nhận diện giọng nói,
12:31
that are a lot like speech recognition algorithms,
304
736000
2000
được gọi là nhận diện quy luật.
12:33
called pattern recognition.
305
738000
2000
Thấy chưa
12:35
See.
306
740000
2000
12:37
(Laughter)
307
742000
2000
(Cười)
Ta thấy ở đây, trên ngực của Jesse
12:39
And here you can see, on Jesse's chest,
308
744000
2000
khi ông vừa cố gắng làm 3 điều khác biệt,
12:41
when he just tried to do three different things,
309
746000
2000
12:43
you can see three different patterns.
310
748000
2000
ta thấy có 3 quy luật khác biệt.
12:45
But I can't put in an electrode
311
750000
2000
Nhưng tôi không thể đặt
vào đó một điện cực,
vào đó một điện cực,
12:47
and say, "Go there."
312
752000
2000
và sai nó, “Đi đến đó đi.” được.
12:49
So we collaborated with our colleagues in University of New Brunswick,
313
754000
3000
Nên chúng tôi hợp tác với các đồng nghiệp
tại đại học New Brunswick,
tại đại học New Brunswick,
12:52
came up with this algorithm control,
314
757000
2000
nghĩ ra quy luật điều khiển bằng thuật toán,
12:54
which Amanda can now demonstrate.
315
759000
2000
mà Amanda có thể minh họa ngay đây.
AK: Tôi điều khiển cùi chỏ gập lên, xuống,
12:56
AK: So I have the elbow that goes up and down.
316
761000
5000
xoay cổ tay,
13:01
I have the wrist rotation
317
766000
2000
như thế này, nó có thể xoay ngược lại.
13:03
that goes -- and it can go all the way around.
318
768000
3000
13:06
And I have the wrist flexion and extension.
319
771000
4000
Tôi có cơ uốn và cơ duỗi cổ tay.
13:10
And I also have the hand closed and open.
320
775000
3000
Và tôi điều khiển bàn tay nắm, duỗi.
13:13
TK: Thank you, Amanda.
321
778000
2000
TK: Cám ơn Amanda.
13:15
Now this is a research arm,
322
780000
2000
Đây là cánh tay thử nghiệm,
nhưng nó được làm từ những vật liệu
công nghiệp từ đây trở xuống,
công nghiệp từ đây trở xuống,
13:17
but it's made out of commercial components from here down
323
782000
3000
13:20
and a few that I've borrowed from around the world.
324
785000
3000
và một vài thứ mà tôi mượn
từ khắp nơi trên thế giới.
từ khắp nơi trên thế giới.
Nó nặng khoảng hơn 3kg,
13:23
It's about seven pounds,
325
788000
3000
xấp xỉ trọng lượng cánh tay của tôi
13:26
which is probably about what my arm would weigh
326
791000
2000
13:28
if I lost it right here.
327
793000
2000
nếu tôi mất đi cánh tay từ vị trí này.
13:30
Obviously, that's heavy for Amanda.
328
795000
3000
Hiển nhiên là nó nặng đối với Amanda.
Thực tế, nó thậm chí nặng hơn nhiều,
13:33
And in fact, it feels even heavier,
329
798000
2000
13:35
because it's not glued on the same.
330
800000
2000
vì nó không được gắn vào cùng vị trí.
13:37
She's carrying all the weight through harnesses.
331
802000
2000
Cô ấy phải chịu sức nặng qua các bộ dây.
13:39
So the exciting part isn't so much the mechatronics,
332
804000
3000
Điểm thú vị là
nó không mang tính cơ điện tử cho lắm,
nó không mang tính cơ điện tử cho lắm,
13:42
but the control.
333
807000
2000
nhưng mang tính điều khiển.
13:44
So we've developed a small microcomputer
334
809000
3000
Nên chúng tôi đã
phát triển một vi máy tính,
phát triển một vi máy tính,
13:47
that is blinking somewhere behind her back
335
812000
3000
thứ mà đang nhấp nháy đâu đó
sau lưng cô ấy,
sau lưng cô ấy,
và đang điều khiển cánh tay này,
13:50
and is operating this
336
815000
2000
chỉ qua cách cô ấy điều khiển nó
13:52
all by the way she trains it
337
817000
2000
sử dụng từng tín hiệu cơ của mình.
13:54
to use her individual muscle signals.
338
819000
2000
13:56
So Amanda, when you first started using this arm,
339
821000
2000
Amanda này,
khi cô mới sử dụng cánh tay này,
khi cô mới sử dụng cánh tay này,
13:58
how long did it take to use it?
340
823000
3000
cô mất bao lâu làm quen với nó?
14:01
AK: It took just about probably three to four hours
341
826000
2000
AK: Chỉ mất khoảng 3 đến 4 tiếng
14:03
to get it to train.
342
828000
2000
để học cách điều khiển nó.
14:05
I had to hook it up to a computer,
343
830000
2000
Tôi phải nối nó với máy tính,
nên không phải ở chỗ nào cũng làm được.
14:07
so I couldn't just train it anywhere.
344
832000
2000
14:09
So if it stopped working, I just had to take it off.
345
834000
3000
Nếu nó dừng hoạt động, tôi phải tháo nó ra
14:12
So now it's able to train
346
837000
2000
Giờ thì nó có thể điều khiển được
14:14
with just this little piece on the back.
347
839000
2000
chỉ bằng một thiết bị nhỏ sau lưng.
14:16
I can wear it around.
348
841000
2000
Tôi có thể đeo nó suốt.
Nếu nó dừng hoạt động vì lí do nào đó,
tôi có thể điều khiển lại nó.
tôi có thể điều khiển lại nó.
14:18
If it stops working for some reason, I can retrain it.
349
843000
3000
14:21
Takes about a minute.
350
846000
2000
Chỉ mất khoảng 1 phút.
14:23
TK: So we're really excited,
351
848000
2000
TK: Chúng tôi rất háo hức,
vì giờ đây đã có thể có
những thiết bị y khoa thực tiễn.
những thiết bị y khoa thực tiễn.
14:25
because now we're getting to a clinically practical device.
352
850000
3000
14:28
And that's where our goal is --
353
853000
2000
Và đó là mục tiêu của chúng tôi--
14:30
to have something clinically pragmatic to wear.
354
855000
4000
là có được thiết bị y khoa thực tiễn
gắn lên người.
gắn lên người.
Chúng tôi cũng khiến Amanda có thể sử dụng
14:34
We've also had Amanda able to use
355
859000
3000
14:37
some of our more advanced arms that I showed you earlier.
356
862000
3000
một số cánh tay tân tiến hơn
mà tôi giới thiệu lúc đầu.
mà tôi giới thiệu lúc đầu.
Đây là Amanda đang sử dụng một cánh tay
chế tạo bởi Tập Đoàn Nghiên Cứu DEKA.
chế tạo bởi Tập Đoàn Nghiên Cứu DEKA.
14:41
Here's Amanda using an arm made by DEKA Research Corporation.
357
866000
3000
14:44
And I believe Dean Kamen presented it at TED a few years ago.
358
869000
4000
Và tôi tin rằng Dean Kamen
đã trình bày tại TED vài năm trước.
đã trình bày tại TED vài năm trước.
14:48
So Amanda, you can see,
359
873000
2000
Ta có thể thấy Amanda
14:50
has really good control.
360
875000
2000
điều khiển nó rất tốt.
14:52
It's all the pattern recognition.
361
877000
2000
Đều là nhờ công nghệ nhận diện quy luật.
14:54
And it now has a hand that can do different grasps.
362
879000
3000
Giờ ta đã có một bàn tay
có thể thực hiện nhiều kiểu cầm nắm
có thể thực hiện nhiều kiểu cầm nắm
14:57
What we do is have the patient go all the way open
363
882000
3000
Điều chúng tôi làm
là khiến cho bệnh nhân tự do
là khiến cho bệnh nhân tự do
nghĩ đến,
“Quy luật cầm nắm của bàn tay nào tôi cần?”
“Quy luật cầm nắm của bàn tay nào tôi cần?”
15:00
and think, "What hand grasp pattern do I want?"
364
885000
3000
Nó sẽ chuyển qua cơ chế đó,
15:03
It goes into that mode,
365
888000
2000
Và rồi ta có thể thực hiện được năm
hoặc sáu cử động cầm nắm bằng bàn tay này.
hoặc sáu cử động cầm nắm bằng bàn tay này.
15:05
and then you can do up to five or six different hand grasps with this hand.
366
890000
2000
Amanda, cô có thể thực hiện được bao nhiêu
cử động với cánh tay DEKA này?
cử động với cánh tay DEKA này?
15:07
Amanda, how many were you able to do with the DEKA arm?
367
892000
3000
15:10
AK: I was able to get four.
368
895000
2000
AK: Tôi có thể làm được 4 cử động.
Tôi làm được cử động cầm nắm toàn bàn tay,
cầm nắm bằng các ngàm ngón tay.
cầm nắm bằng các ngàm ngón tay.
15:12
I had the key grip, I had a chuck grip,
369
897000
3000
Tôi cũng nắm được bàn tay thật mạnh,
15:15
I had a power grasp
370
900000
2000
15:17
and I had a fine pinch.
371
902000
2000
và có thể nhéo nhẹ (ai đó).
15:19
But my favorite one was just when the hand was open,
372
904000
2000
Nhưng cử động yêu thích nhất của tôi
là duỗi bàn tay ra,
là duỗi bàn tay ra,
15:21
because I work with kids,
373
906000
2000
vì tôi làm việc với con nít,
15:23
and so all the time you're clapping and singing,
374
908000
3000
nên cần phải vỗ tay và hát liên tục,
15:26
so I was able to do that again, which was really good.
375
911000
3000
Giờ đây tôi lại có thể làm thế,
thực sự rất tuyệt.
thực sự rất tuyệt.
TK: Vỗ bằng bàn tay đó
không được tốt cho lắm.
không được tốt cho lắm.
15:29
TK: That hand's not so good for clapping.
376
914000
2000
15:31
AK: Can't clap with this one.
377
916000
2000
AK: Không thể vỗ tay với cái này.
15:33
TK: All right. So that's exciting
378
918000
2000
TK: Đươc rồi, thật phấn khích làm sao
15:35
on where we may go with the better mechatronics,
379
920000
2000
với những thành tựu chúng ta sẽ đạt được
bằng công nghệ cơ điện tử tốt hơn
bằng công nghệ cơ điện tử tốt hơn
15:37
if we make them good enough
380
922000
2000
nếu chúng ta cải tiến những thiết bị này
tốt hơn nữa,
tốt hơn nữa,
15:39
to put out on the market and use in a field trial.
381
924000
3000
để đưa ra thị trường
và trải nghiệm lĩnh vực này.
và trải nghiệm lĩnh vực này.
15:42
I want you to watch closely.
382
927000
2000
Tôi muốn bạn quan sát kỹ.
15:44
(Video) Claudia: Oooooh!
383
929000
2000
(Phim) Claudia: ồ!
TK: Đó là Claudia,
15:46
TK: That's Claudia,
384
931000
2000
và đó là lần đầu đâu tiên
15:48
and that was the first time
385
933000
2000
cô cảm nhận được cảm giác qua bộ phận giả.
15:50
she got to feel sensation through her prosthetic.
386
935000
3000
Có một bộ cảm biến ở cuối bộ phận giả
15:53
She had a little sensor at the end of her prosthesis
387
938000
3000
15:56
that then she rubbed over different surfaces,
388
941000
3000
mà khi cô ấy chà lên
những bề mặt khác nhau,
những bề mặt khác nhau,
15:59
and she could feel different textures
389
944000
2000
cô có thể cảm nhận các kết cấu khác biệt
16:01
of sandpaper, different grits, ribbon cable,
390
946000
3000
của giấy nhám, các mặt nhám khác biệt
và cáp dẹp
và cáp dẹp
16:04
as it pushed on her reinnervated hand skin.
391
949000
3000
khi chúng đè lên các dây thần kinh
tái phân bố ở da bàn tay.
tái phân bố ở da bàn tay.
16:07
She said that when she just ran it across the table,
392
952000
3000
Cô nói khi bàn tay lướt trên bàn,
các ngón tay giống như nảy lên.
16:10
it felt like her finger was rocking.
393
955000
2000
Đó là một thực nghiệm
trong phòng thí nghiệm rất thú vị
trong phòng thí nghiệm rất thú vị
16:12
So that's an exciting laboratory experiment
394
957000
2000
16:14
on how to give back, potentially, some skin sensation.
395
959000
3000
về khả năng phục hồi một số cảm giác ở da.
16:17
But here's another video that shows some of our challenges.
396
962000
3000
Nhưng còn những đoạn phim khác
về một số thử thách của chúng tôi.
về một số thử thách của chúng tôi.
16:20
This is Jesse, and he's squeezing a foam toy.
397
965000
3000
Đây là Jesse đang bóp đồ chơi bằng xốp.
Ông càng bóp mạnh—ta thấy
một điểm màu đen nhỏ ở giữa
một điểm màu đen nhỏ ở giữa
16:23
And the harder he squeezes -- you see a little black thing in the middle
398
968000
3000
mà đang đè lên phần da của ông
để thấy ông đang bóp mạnh đến thế nào.
để thấy ông đang bóp mạnh đến thế nào.
16:26
that's pushing on his skin proportional to how hard he squeezes.
399
971000
3000
16:29
But look at all the electrodes around it.
400
974000
2000
Nhưng hãy nhìn vào
những điện cực xung quanh đó.
những điện cực xung quanh đó.
16:31
I've got a real estate problem.
401
976000
2000
Đó là rắc rối lớn.
Đáng lẽ ta phải đặt một đống
những thứ này vào đó,
những thứ này vào đó,
16:33
You're supposed to put a bunch of these things on there,
402
978000
2000
16:35
but our little motor's making all kinds of noise
403
980000
3000
nhưng mô tơ gây nhiều tiếng ồn
ngay cạnh các điện cực.
16:38
right next to my electrodes.
404
983000
2000
Chúng tôi thực sự đang bị thử thách
về việc phải giải quyết phần đó ra sao.
về việc phải giải quyết phần đó ra sao.
16:40
So we're really challenged on what we're doing there.
405
985000
3000
Tương lai vẫn tươi sáng.
16:43
The future is bright.
406
988000
2000
16:45
We're excited about where we are and a lot of things we want to do.
407
990000
3000
Chúng tôi rất hào hứng về những gì đã
đạt được và nhiều điều mình muốn làm.
đạt được và nhiều điều mình muốn làm.
16:48
So for example,
408
993000
2000
Vì dụ như,
16:50
one is to get rid of my real estate problem
409
995000
3000
thứ nhất là loại bỏ được vấn đề lớn kia
16:53
and get better signals.
410
998000
2000
để có được những tín hiệu tốt hơn.
16:55
We want to develop these little tiny capsules
411
1000000
3000
Chúng tôi muốn phát triển
những viên nhộng nhỏ bé này
những viên nhộng nhỏ bé này
bằng kích cỡ của hạt gạo trong món cơm Ý
16:58
about the size of a piece of risotto
412
1003000
2000
17:00
that we can put into the muscles
413
1005000
2000
để có thể đặt vào cơ
17:02
and telemeter out the EMG signals,
414
1007000
3000
và ghi nhận những tín hiệu EMG,
17:05
so that it's not worrying about electrode contact.
415
1010000
3000
rồi không còn phải lo lắng
về các điện cực tiếp xúc nữa.
về các điện cực tiếp xúc nữa.
Công khai vấn đề lớn kia,
17:08
And we can have the real estate open
416
1013000
2000
17:10
to try more sensation feedback.
417
1015000
2000
để có được nhiều hơn
những phản ứng cảm giác.
những phản ứng cảm giác.
17:12
We want to build a better arm.
418
1017000
2000
Chúng tôi muốn chế tạo một
cánh tay tốt hơn.
cánh tay tốt hơn.
17:14
This arm -- they're always made for the 50th percentile male --
419
1019000
4000
Cánh tay này—chúng luôn được chế tạo--
phù hợp cho 50% dân số nam--
phù hợp cho 50% dân số nam--
17:18
which means they're too big for five-eighths of the world.
420
1023000
4000
Điều đó có nghĩa chúng quá lớn
với năm phần tám dân số thế giới.
với năm phần tám dân số thế giới.
Nên thay vì làm những cánh tay cực mạnh,
cực nhanh,
cực nhanh,
17:22
So rather than a super strong or super fast arm,
421
1027000
3000
chúng tôi tạo ra những cánh tay--
17:25
we're making an arm that is --
422
1030000
2000
17:27
we're starting with,
423
1032000
2000
có thể nói là,
dành cho 25% dân số phụ nữ--
17:29
the 25th percentile female --
424
1034000
3000
17:32
that will have a hand that wraps around,
425
1037000
2000
mà có thể làm được nhiều việc như,
17:34
opens all the way,
426
1039000
2000
duỗi ra mọi hướng và nhiều mức độ,
17:36
two degrees of freedom in the wrist and an elbow.
427
1041000
3000
đạt khoảng 2 độ tự do
ở phần cổ tay và cùi chỏ.
ở phần cổ tay và cùi chỏ.
17:39
So it'll be the smallest and lightest
428
1044000
2000
Nên nó sẽ nhỏ hơn và nhẹ hơn
17:41
and the smartest arm ever made.
429
1046000
2000
cánh tay thông minh nhất từng được chế tạo
17:43
Once we can do it that small,
430
1048000
2000
Một khi chúng ta có thể làm nó nhỏ đến vậy
17:45
it's a lot easier making them bigger.
431
1050000
2000
thì việc làm nó to ra cũng dễ hơn nhiều.
17:47
So those are just some of our goals.
432
1052000
3000
Đó là một
trong những mục tiêu của chúng tôi.
trong những mục tiêu của chúng tôi.
17:50
And we really appreciate you all being here today.
433
1055000
4000
Chúng tôi trân trọng sự
hiện diện của các bạn hôm nay.
hiện diện của các bạn hôm nay.
17:54
I'd like to tell you a little bit about the dark side,
434
1059000
2000
Tôi muốn nói một chút về mặt trái của nó,
trong bối cảnh ngày hôm qua.
17:56
with yesterday's theme.
435
1061000
2000
Số là Amnada bị mệt sau chuyến bay
17:58
So Amanda came jet-lagged,
436
1063000
2000
18:00
she's using the arm,
437
1065000
2000
cô sử dụng cánh tay
và rồi mọi thứ đều hỏng cả.
18:02
and everything goes wrong.
438
1067000
2000
Máy tính trục trặc,
18:04
There was a computer spook,
439
1069000
2000
18:06
a broken wire,
440
1071000
2000
dây bị hư
bộ chuyển quang điện tóe lửa,
18:08
a converter that sparked.
441
1073000
2000
chúng tôi phá hỏng
nguyên mạch điện trong khách sạn,
nguyên mạch điện trong khách sạn,
18:10
We took out a whole circuit in the hotel
442
1075000
2000
suýt nữa khiến chuông báo cháy khởi động.
18:12
and just about put on the fire alarm.
443
1077000
2000
Đó là những vấn đề
tôi không có khả năng giải quyết,
tôi không có khả năng giải quyết,
18:14
And none of those problems could I have dealt with,
444
1079000
3000
nhưng tôi có
một đội nghiên cứu rất nhanh nhạy,
một đội nghiên cứu rất nhanh nhạy,
18:17
but I have a really bright research team.
445
1082000
2000
18:19
And thankfully Dr. Annie Simon was with us
446
1084000
3000
Và cũng cám ơn bác sỹ Annie Simon
đã đi cùng chúng tôi,
đã đi cùng chúng tôi,
và đã làm việc rất vất vả hôm qua
để sửa chữa cánh tay.
để sửa chữa cánh tay.
18:22
and worked really hard yesterday to fix it.
447
1087000
2000
18:24
That's science.
448
1089000
2000
Khoa học mà.
May mắn là nó hoạt động lại hôm nay.
18:26
And fortunately, it worked today.
449
1091000
2000
18:28
So thank you very much.
450
1093000
2000
Cám ơn rất nhiều.
18:30
(Applause)
451
1095000
14000
(Vỗ tay)
ABOUT THE SPEAKER
Todd Kuiken - Biomedical engineerA 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."
Todd Kuiken | Speaker | TED.com