TEDGlobal 2011
Todd Kuiken: A prosthetic arm that "feels"
تود كويكان: ذراع اصطناعي ذو إحساس
Filmed:
Readability: 3.6
964,029 views
الطبيب الفيزيائي والمهندس تود كويكان يعمل على صنع ذراعِ اصطناعي يمكنه التواصل مع الجهاز العصبي للإنسان -- ليطور بذلك الحركة ، والتحكم ، والشعور. وتساعده مريضته أماندا كيتس في توضيح كيفية عمل تلك الذراع الإصطناعية من الجيل القادم.
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
اليوم ، أود أن أحدثكم
00:18
about bionics,
1
3000
2000
عن الأعضاء الآلية ،
00:20
which is the popular term
2
5000
2000
وهو المسمى الذي يطلق
00:22
for the science of replacing part of a living organism
3
7000
3000
على علم زراعة جزء من عضو حي
00:25
with a mechatronic device, or a robot.
4
10000
3000
بجهاز ميكاإلكتروني ، أو إنسان آلي
00:28
It is essentially
5
13000
2000
فهو ببساطة
00:30
the stuff of life meets machine.
6
15000
3000
عندما تلتقي الإحتياجات اليومية مع الآلات.
00:33
And specifically, I'd like to talk with you
7
18000
2000
بالتحديد ، أود أن أتحدث عن
00:35
about how bionics is evolving
8
20000
3000
تطور أجهزة الأعضاء الآلية
00:38
for people with arm amputations.
9
23000
3000
للأشخاص المصابين ببتر في عضو الذراع.
00:41
This is our motivation.
10
26000
3000
وذلك هو دافعنا.
00:44
Arm amputation causes a huge disability.
11
29000
3000
البتر في الذراع يسبب إعاقةَ كبيرة.
00:47
I mean, the functional impairment is clear.
12
32000
2000
أعني ، أن العجز الحاصل بسبب الإعاقة واضح.
00:49
Our hands are amazing instruments.
13
34000
2000
فأذرعنا عبارة عن آلات مدهشة.
00:51
And when you lose one, far less both,
14
36000
3000
وإذا فقدت ذراعاَ ، ناهيك عن فقد الذراعين سويةً ،
00:54
it's a lot harder to do the things
15
39000
2000
سيكون من الصعب عليك جداَ القيام بأي وظيفة من الوظائف
00:56
we physically need to do.
16
41000
2000
الطبيعية التي نقوم بها.
00:58
There's also a huge emotional impact.
17
43000
2000
وهناك أيضاَ تأثيرٌ نفسيٌ واضح.
01:00
And actually, I spend as much of my time in clinic
18
45000
2000
وفي الحقيقة ، أقضي معظم أوقاتي في العيادة
01:02
dealing with the emotional adjustment of patients
19
47000
3000
في التعامل مع التحضير النفسي للمرضى
01:05
as with the physical disability.
20
50000
2000
الموازي للإعاقة الجسدية.
01:07
And finally, there's a profound social impact.
21
52000
3000
وأخيراً أيضاَ ، هناك تأثيراتٌ إجتماعيةٌ معقدة.
01:10
We talk with our hands.
22
55000
2000
فنحن نتحدث باستخدام أيدينا.
01:12
We greet with our hands.
23
57000
2000
ونحيي بعضنا باستخدام اليد.
01:14
And we interact with the physical world with our hands.
24
59000
3000
بل نتفاعل مع البيئة المحيطة بنا باستخدام اليدين.
01:17
And when they're missing,
25
62000
2000
وعندما نفقدهما ،
01:19
it's a barrier.
26
64000
2000
يكون هناك حاجز يفصلنا عن كل هذا .
01:21
Arm amputation is usually caused by trauma,
27
66000
3000
تنتج معظم عمليات البتر بسبب حوادث ،
01:24
with things like industrial accidents,
28
69000
2000
مثل الحوادث الصناعية ،
01:26
motor vehicle collisions
29
71000
2000
أو حوادث اصطدام المركبات
01:28
or, very poignantly, war.
30
73000
2000
أو بشكلِ مؤسف ، في الحروب.
01:30
There are also some children who are born without arms,
31
75000
3000
وهناك أيضاَ بعض الأطفال الذين يولدون بدون ذراعين ،
01:33
called congenital limb deficiency.
32
78000
3000
بما يسمى "النقص الخلقي في الأطراف".
01:36
Unfortunately, we don't do great
33
81000
2000
ولسوء الحظ ، فإننا لانبلي جيداً
01:38
with upper-limb prosthetics.
34
83000
2000
في صناعة الأطراف العلوية.
01:40
There are two general types.
35
85000
2000
وهناك نوعان رئيسيان.
01:42
They're called body-powered prostheses,
36
87000
2000
وهي الأطراف الإصطناعية التي يتم السيطرة عليها بواسطة العضلات ،
01:44
which were invented just after the Civil War,
37
89000
2000
والتي تم اختراعها بعد الحرب الأهلية ،
01:46
refined in World War I and World War II.
38
91000
3000
وتم إعادة تطويرها في الحرب العالمية الأولى والثانية.
01:49
Here you see a patent
39
94000
2000
وهنا ترون براءة اختراع
01:51
for an arm in 1912.
40
96000
2000
لذراع في عام 1912.
01:53
It's not a lot different
41
98000
2000
وهي لا تختلف كثيراً
01:55
than the one you see on my patient.
42
100000
3000
عن التي ترونها لدى المرضى لدي.
01:58
They work by harnessing shoulder power.
43
103000
2000
فهي تعمل باستخدام طاقة الكتف
02:00
So when you squish your shoulders, they pull on a bicycle cable.
44
105000
3000
فعندما تضغط على كتفيك ، فأنت تسحب وتراً سلكياً.
02:03
And that bicycle cable can open or close a hand or a hook
45
108000
3000
وذلك الوتر السلكي بإمكانه فتح أو غلق اليد أو الخطاف
02:06
or bend an elbow.
46
111000
2000
أو حتى ثني المرفق.
02:08
And we still use them commonly,
47
113000
2000
ولانزال نستخدمها بكثرة ،
02:10
because they're very robust
48
115000
2000
لأنها متينةٌ جداً
02:12
and relatively simple devices.
49
117000
2000
وهي آلات صغيرةٌ نسبياً.
02:14
The state of the art
50
119000
2000
ولكن التقنية الحديثة
02:16
is what we call myoelectric prostheses.
51
121000
2000
هي الأذرع الإصطناعية التي تعمل بالكهرباء.
02:18
These are motorized devices
52
123000
2000
وهي أجهزة تحمل محركات صغيرة
02:20
that are controlled
53
125000
2000
والتي يتم التحكم بها
02:22
by little electrical signals from your muscle.
54
127000
2000
بواسطة إشارات كهربائية من عضلات الذراع.
02:24
Every time you contract a muscle,
55
129000
2000
ففي كل مرة تنقبض فيها العضلات ،
02:26
it emits a little electricity
56
131000
2000
ترسل إشارات كهربائية صغيرة جداً
02:28
that you can record with antennae or electrodes
57
133000
2000
بإمكاننا إلتقاطها بواسطة هوائي أو أقطاب كهربائية
02:30
and use that to operate the motorized prosthesis.
58
135000
3000
وبالتالي إستعمالها في تشغيل محركات الطرف الإصطناعي.
02:33
They work pretty well
59
138000
2000
وهي تعمل بشكلِ ممتاز
02:35
for people who have just lost their hand,
60
140000
2000
للأشخاص الذين فقدوا للتو أيديهم ،
02:37
because your hand muscles are still there.
61
142000
2000
لأن عضلات اليدين لاتزال تعمل.
02:39
You squeeze your hand, these muscles contract.
62
144000
2000
وإذا أردت ضم اليد ، تنقبض تلك العضلات.
02:41
You open it, these muscles contract.
63
146000
2000
وعند فتحها ، ترتخي العضلات فتفتح اليدين.
02:43
So it's intuitive, and it works pretty well.
64
148000
3000
لذا فهي طبيعيةٌ ، وتعمل بشكلِ جيد.
02:46
Well how about with higher levels of amputation?
65
151000
2000
ولكن ماذا عن البتر في الأجزاء العليا من الأطراف ؟
02:48
Now you've lost your arm above the elbow.
66
153000
2000
إذا فقدت الذراع في جزء ِ أعلى من المرفق.
02:50
You're missing not only these muscles,
67
155000
2000
فأنت لاتفتقد لتلك العضلات فقط ،
02:52
but your hand and your elbow too.
68
157000
2000
بل أنت تفتقد المرفق واليد أيضاً.
02:54
What do you do?
69
159000
2000
ماذا ستفعل ؟
02:56
Well our patients have to use
70
161000
2000
حسناً على المرضى أن يستعملوا
02:58
very code-y systems
71
163000
3000
أنظمةً تتعامل بمتغيرين
03:01
of using just their arm muscles
72
166000
2000
بدلاً من استخدام العضلات فقط
03:03
to operate robotic limbs.
73
168000
3000
لتشغيل الأذرع الآلية.
03:06
We have robotic limbs.
74
171000
2000
فلدينا أذرع آلية متكاملة.
03:08
There are several available on the market, and here you see a few.
75
173000
3000
وهناك العديد منها في السوق ، وترون هنا البعض منها.
03:11
They contain just a hand that will open and close,
76
176000
3000
وهي تحتوي على يد بإمكانها الفتح والغلق ،
03:14
a wrist rotator and an elbow.
77
179000
2000
محرك للرسغ والمرفق.
03:16
There's no other functions.
78
181000
2000
ولكن ليس هناك وظائف أخرى.
03:18
If they did, how would we tell them what to do?
79
183000
2000
وإذا كانت هناك وظائف أخرى ، فكيف سيتم التحكم بها ؟
03:20
We built our own arm at the Rehab Institute of Chicago
80
185000
3000
لذا بنينا ذراعاً خاصةً بنا في معهد إعادة التأهيل في شيكاغو
03:23
where we've added some wrist flexion and shoulder joints
81
188000
3000
بحيث أضفنا إنثناءً للمعصم و مفاصل الكتف
03:26
to get up to six motors, or six degrees of freedom.
82
191000
3000
لنحصل على ستة محركات ، أو ست درجات من حرية الحركة.
03:29
And we've had the opportunity to work with some very advanced arms
83
194000
3000
وحصلنا على فرصة للعمل على أحد أحدث الأذرع الإصطناعية
03:32
that were funded by the U.S. military, using these prototypes,
84
197000
3000
والتي مولت من الجيش الأمريكي ، باستخدام تلك النماذج ،
03:35
that had up to 10 different degrees of freedom
85
200000
3000
والتي كان بإمكانها التحرك إلى حد 10 درجات من حرية الحركة
03:38
including movable hands.
86
203000
2000
بما فيها حركات اليد.
03:40
But at the end of the day,
87
205000
2000
ولكن ما يهم حقاً هو ...
03:42
how do we tell these robotic arms what to do?
88
207000
2000
كيف يمكننا أن نخبر تلك الأذرع الآلية كيف تتحرك ؟
03:44
How do we control them?
89
209000
2000
كيف يمكننا التحكم بها ؟
03:46
Well we need a neural interface,
90
211000
2000
حسناً إننا بحاجة إلى واجهة عصبية ،
03:48
a way to connect to our nervous system
91
213000
2000
علينا إيجاد طريقة للربط بالجهاز العصبي
03:50
or our thought processes
92
215000
2000
أو طريقة تفكيرنا
03:52
so that it's intuitive, it's natural,
93
217000
2000
لكي تكون الحركة طبيعية ، وبديهية و عفوية ،
03:54
like for you and I.
94
219000
4000
مثلما هي الحال لديكم ولدي.
03:58
Well the body works by starting a motor command in your brain,
95
223000
3000
حسنا فإن الجسم يعمل بإرسال أوامر التحريك من الدماغ ،
04:01
going down your spinal cord,
96
226000
2000
منتقلةً عن طريق الحبل الشوكي ،
04:03
out the nerves and to your periphery.
97
228000
2000
ومن ثم لنهايات الأعصاب ثم إلى الأطراف.
04:05
And your sensation's the exact opposite.
98
230000
2000
ويعمل الإحساس بطريقةِ معاكسة تماماً.
04:07
You touch yourself, there's a stimulus
99
232000
2000
فعندما تلمس يدك ، هناك تنبيه
04:09
that comes up those very same nerves back up to your brain.
100
234000
3000
يرسل عبر تلك الأعصاب نفسها متجهاً إلى الدماغ.
04:13
When you lose your arm, that nervous system still works.
101
238000
3000
وعندما تفقد ذراعك ، ذلك الجهاز العصبي يكون لايزال يعمل.
04:16
Those nerves can put out command signals.
102
241000
3000
بإمكان تلك الأعصاب إرسال تلك الإشارات.
04:19
And if I tap the nerve ending
103
244000
2000
وإذا لمست نهاية ذلك العصب
04:21
on a World War II vet,
104
246000
2000
لدى جندي من الحرب العالمية الثانية ،
04:23
he'll still feel his missing hand.
105
248000
2000
سيشعر بلمس يده المفقودة.
04:25
So you might say,
106
250000
2000
لذا قد تقولون ،
04:27
let's go to the brain
107
252000
2000
إذاً لنتجه إلى الدماغ
04:29
and put something in the brain to record signals,
108
254000
3000
ولنضع شيئاً ما فيه لنلتقط الإشارات القادمة ،
04:32
or in the end of the peripheral nerve and record them there.
109
257000
3000
أو في طرف الأعصاب ،
04:35
And these are very exciting research areas,
110
260000
3000
وتلك مواضيع بحوثِ مثيرة جداً ،
04:38
but it's really, really hard.
111
263000
2000
ولكنها صعبة ، صعبةٌ جداً.
04:40
You have to put in
112
265000
2000
علينا زرع
04:42
hundreds of microscopic wires
113
267000
2000
المئات من الأسلاك الدقيقة
04:44
to record from little tiny individual neurons -- ordinary fibers
114
269000
4000
لإلتقاط إشارة من خلايا عصبية صغيرة محددة -- بواسطة الألياف العادية
04:48
that put out tiny signals
115
273000
2000
التي تصدر إشاراتِ صغيرة
04:50
that are microvolts.
116
275000
2000
بمقدار جزءِ من المليون جزء من الفولت.
04:52
And it's just too hard
117
277000
2000
وهذا من الصعب جداً
04:54
to use now and for my patients today.
118
279000
2000
إجراءه على المرضى في أيامنا هذه.
04:56
So we developed a different approach.
119
281000
3000
لذا أخذنا بتطوير أسلوبِ آخر.
04:59
We're using a biological amplifier
120
284000
3000
إننا نستخدم مكبراً بيولوجياً
05:02
to amplify these nerve signals -- muscles.
121
287000
3000
لتكبير تلك الإشارات العصبية -- العضلات.
05:05
Muscles will amplify the nerve signals
122
290000
2000
العضلات بإمكانها تكبير الإشارات العصبية
05:07
about a thousand-fold,
123
292000
2000
بما يقارب الألف ضعف ،
05:09
so that we can record them from on top of the skin,
124
294000
3000
حتى نتمكن من إلتقاط الإشارة من على سطح الجلد ،
05:12
like you saw earlier.
125
297000
2000
كما شاهدتم مسبقاً.
05:14
So our approach is something we call targeted reinnervation.
126
299000
3000
لذا فأسلوبنا يدعى بـ"Targeted reinnervation" إعادة توزيع الأعصاب الموجه.
05:17
Imagine, with somebody who's lost their whole arm,
127
302000
3000
تخيلوا أن أحدهم فقد كامل ذراعه ،
05:20
we still have four major nerves
128
305000
2000
لازلنا نملك أربع أعصاب رئيسية
05:22
that go down your arm.
129
307000
2000
التي تمتد إلى الذراع.
05:24
And we take the nerve away from your chest muscle
130
309000
3000
سنزيل الأعصاب التي في الصدر.
05:27
and let these nerves grow into it.
131
312000
3000
ونبدلها بأعصاب الذراع لتنموا هناك.
05:30
Now you think, "Close hand," and a little section of your chest contracts.
132
315000
3000
والآن ، قد ترغب في "إغلاق اليد" وتلاحظ بإنقباض في جزءِ من الصدر.
05:33
You think, "Bend elbow,"
133
318000
2000
أو قد ترغب في "ثني المرفق"
05:35
a different section contracts.
134
320000
2000
فينقبض جزءٌ آخر من الصدر.
05:37
And we can use electrodes or antennae
135
322000
2000
ومن الممكن أن نستخدم الأقطاب أو الهوائي
05:39
to pick that up and tell the arm to move.
136
324000
3000
لإلتقاط تلك الإشارات والتحكم بالذراع الآلي.
05:42
That's the idea.
137
327000
2000
وهذه هي الفكرة.
05:44
So this is the first man that we tried it on.
138
329000
3000
وهذا أول رجلِ قمنا بتجربتها عليه.
05:47
His name is Jesse Sullivan.
139
332000
2000
واسمه "جيسي سوليفان".
05:49
He's just a saint of a man --
140
334000
2000
وهو شخصٌ رائعٌ جداً --
05:51
54-year-old lineman who touched the wrong wire
141
336000
2000
إنه بعمر 54 وهو عامل في أسلاكِ الضغط العالي وقد لمس السلك الخطأ
05:53
and had both of his arms burnt so badly
142
338000
3000
فاحترقت كلتا يديه بالكامل
05:56
they had to be amputated at the shoulder.
143
341000
2000
وكان عليهم بترها من الكتف.
05:58
Jesse came to us at the RIC
144
343000
2000
وقدم إلينا جيسي في معهد إعادة التأهيل
06:00
to be fit with these state-of-the-art devices, and here you see them.
145
345000
3000
لنزرع له تلك الأذرع الآلية المتطورة ، وتشاهدونه هنا.
06:03
I'm still using that old technology
146
348000
3000
لازلت أستخدم هنا تلك التقنية القديمة
06:06
with a bicycle cable on his right side.
147
351000
2000
باستخدام الأوتار السلكية في طرفه الأيمن.
06:08
And he picks which joint he wants to move with those chin switches.
148
353000
3000
وهو يختار أي المفصلين يريد أن يستخدم بواسطة تلك الأزرار في الذقن.
06:11
On the left side he's got a modern motorized prosthesis
149
356000
3000
وفي الجهة اليسرى لديه الذراع الآلية الحديثة
06:14
with those three joints,
150
359000
2000
مع المفاصل الثلاثة ،
06:16
and he operates little pads in his shoulder
151
361000
3000
وهو يُشغل تلك الأوتاد الصغيرة في كتفه
06:19
that he touches to make the arm go.
152
364000
2000
والتي عليه لمسها لجعل الذراع تعمل.
06:21
And Jesse's a good crane operator,
153
366000
2000
وجيسي قائد رافعةِ جيد ،
06:23
and he did okay by our standards.
154
368000
2000
وكان بالفعل جيداً بحسب مقاييسنا ،
06:25
He also required a revision surgery on his chest.
155
370000
3000
وكان يحتاج إلى جراحةِ تجميليةِ في الصدر.
06:28
And that gave us the opportunity
156
373000
2000
وهذا وفر لنا الفرصة المناسبة
06:30
to do targeted reinnervation.
157
375000
2000
لعمل الـ"targeted reinnervation" إعادة توزيع الأعصاب الموجهة.
06:32
So my colleague, Dr. Greg Dumanian, did the surgery.
158
377000
3000
لذا قام زميلي الدكتور "جريج دومانيان" بعمل الجراحة.
06:35
First, we cut away the nerve to his own muscle,
159
380000
3000
أولاً قمنا بإزالة الأعصاب في عضلات صدره ،
06:38
then we took the arm nerves
160
383000
2000
ثم أخذنا أعصاب الذراعين
06:40
and just kind of had them shift down onto his chest
161
385000
2000
ونقلناها إلى عضلات الصدر
06:42
and closed him up.
162
387000
2000
وأقفلنا الصدر.
06:44
And after about three months,
163
389000
2000
وبعد نحو ثلاثة أشهر ،
06:46
the nerves grew in a little bit and we could get a twitch.
164
391000
2000
نمت الأعصاب وحصلنا على انقباضات ضعيفة جداً.
06:48
And after six months, the nerves grew in well,
165
393000
3000
وبعد ستة أشهر ، نمت الأعصاب جيداً ،
06:51
and you could see strong contractions.
166
396000
2000
وكان بإمكاننا رؤية انقباضات قوية.
06:53
And this is what it looks like.
167
398000
2000
وكانت تبدوا هكذا.
06:55
This is what happens when Jesse thinks
168
400000
2000
هذا ما يحدث عندما يرغب جيسي
06:57
open and close his hand,
169
402000
2000
في فتح أو غلق يده ،
06:59
or bend or straighten your elbow.
170
404000
3000
أو ثني المرفق أو مده.
07:02
You can see the movements on his chest,
171
407000
2000
بإمكانكم رؤية الحركة في صدره ،
07:04
and those little hash marks
172
409000
2000
وتلك العلامات المخططة
07:06
are where we put our antennae, or electrodes.
173
411000
2000
هي أماكن زرع الأقطاب أو الهوائيات.
07:08
And I challenge anybody in the room
174
413000
2000
وأتحدى أي شخص في هذه الغرفة
07:10
to make their chest go like this.
175
415000
2000
أن يتمكن من تحريك صدره هكذا.
07:12
His brain is thinking about his arm.
176
417000
2000
ولكن دماغه يفكر بذراعه.
07:14
He has not learned how to do this with the chest.
177
419000
3000
لم يتم تعليمه كيفية عمل ذلك بصدره.
07:17
There is not a learning process.
178
422000
2000
ليس هناك من طريقة لفعل ذلك.
07:19
That's why it's intuitive.
179
424000
2000
ولذلك فإن هذه الطريقة طبيعيةٌ جداً.
07:21
So here's Jesse in our first little test with him.
180
426000
3000
إذاً هذا هو جيسي في أول تجربةِ له.
07:24
On the left-hand side, you see his original prosthesis,
181
429000
3000
في الجهة اليسرى ، ترون ذراعه التقليدية ،
07:27
and he's using those switches
182
432000
2000
ولايزال يستخدم تلك الأزرار
07:29
to move little blocks from one box to the other.
183
434000
2000
ليحرك بعضاً من تلك المكعبات من صندوقِ إلى آخر.
07:31
He's had that arm for about 20 months, so he's pretty good with it.
184
436000
3000
لديه تلك الذراع منذ عشرون شهراً ، فهو معتادٌ عليها.
07:34
On the right side,
185
439000
2000
أما في الجهة اليمنى ،
07:36
two months after we fit him with his targeted reinnervation prosthesis --
186
441000
3000
وبعد شهرين من زرع الذراع الآلية بطريقة إعادة توزيع الأعصاب
07:39
which, by the way, is the same physical arm,
187
444000
3000
والتي هي بالمناسبة نفس الذراع
07:42
just programmed a little different --
188
447000
2000
ولكن تمت برمجتها بطريقةِ مختلفة
07:44
you can see that he's much faster
189
449000
2000
ترون بأنه أسرع بكثير
07:46
and much smoother as he moves these little blocks.
190
451000
3000
و يحرك تلك المكعبات بسلاسةِ أكثر.
07:49
And we're only able to use three of the signals at this time.
191
454000
3000
ونحن الآن نستخدم ثلاثةً من الإشارات فقط.
07:52
Then we had one of those little surprises in science.
192
457000
5000
ثم حدثت تلك إحدى المفاجآت العلمية.
07:57
So we're all motivated to get motor commands
193
462000
2000
كنا متحمسين للحصول على إشاراتِ للأوامر
07:59
to drive robotic arms.
194
464000
2000
لتحريك الأذرع الآلية.
08:01
And after a few months,
195
466000
2000
وبعد عدة أشهر ،
08:03
you touch Jesse on his chest,
196
468000
2000
كلما لمسنا جيسي في صدره ،
08:05
and he felt his missing hand.
197
470000
3000
شعر بلمسةِ في يده المفقودة.
08:08
His hand sensation grew into his chest again
198
473000
2000
فإحساس اليدين نما في صدره مجدداً
08:10
probably because we had also taken away a lot of fat,
199
475000
3000
ربما لأننا أزلنا الكثير من الدهون ،
08:13
so the skin was right down to the muscle
200
478000
2000
لذا فإن جلده كان قريباً جداً من عضلات صدره
08:15
and deinnervated, if you would, his skin.
201
480000
2000
فتغلبت أعصاب الذراع على إحساس الجلد.
08:17
So you touch Jesse here, he feels his thumb;
202
482000
2000
لذا إذا لمست جيسي هنا ، يشعر بالإبهام ،
08:19
you touch it here, he feels his pinky.
203
484000
2000
وإذا لمسته هناك ، يشعر بالخنصر.
08:21
He feels light touch
204
486000
2000
إنه يشعر باللمس الخفيف
08:23
down to one gram of force.
205
488000
2000
لدرجة قوةِ بمقدار جرامِ واحد.
08:25
He feels hot, cold, sharp, dull,
206
490000
3000
يشعر بالحرارة ، والبرودة ، بالأطراف الحادة والملساء ،
08:28
all in his missing hand,
207
493000
2000
يشعر بكل ذلك وكأنه في يده المبتورة ،
08:30
or both his hand and his chest,
208
495000
2000
أو في كليهما ، في يده وصدره ،
08:32
but he can attend to either.
209
497000
2000
بل يستطيع الإحساس بأيِ منهما.
08:34
So this is really exciting for us,
210
499000
2000
لذا فإن هذا مثيرٌ للإهتمام بالنسبة لنا ،
08:36
because now we have a portal,
211
501000
2000
لأننا الآن فتحنا أفقاً جديداً ،
08:38
a portal, or a way to potentially give back sensation,
212
503000
4000
أفقاً ، أو طريقةً جديدة لإعادة الشعور بالإحساس مرةً أخرى ،
08:42
so that he might feel what he touches
213
507000
2000
كي يشعر بالشيء الذي يلمسه
08:44
with his prosthetic hand.
214
509000
2000
بذراعه الآلية.
08:46
Imagine sensors in the hand
215
511000
2000
تخيلوا لو أن هناك حساسات صناعية في اليد
08:48
coming up and pressing on this new hand skin.
216
513000
3000
تنقل الإشارة إلى الصدر وتضغط حيث تلك الماسحات العصبية.
08:51
So it was very exciting.
217
516000
2000
هذا مثيرٌ للإهتمام جداً.
08:53
We've also gone on
218
518000
2000
لذا اتجهنا أيضاً
08:55
with what was initially our primary population
219
520000
2000
إلى الأشخاص الذين كانوا في الأصل محور بحثنا
08:57
of people with above-the-elbow amputations.
220
522000
2000
الأشخاص الذين يعانون من بتر في أعلى المرفق.
08:59
And here we deinnervate, or cut the nerve away,
221
524000
3000
وهنا أعدنا توزيع الأعصاب ، أو قطعنا تلك الأعصاب ،
09:02
just from little segments of muscle
222
527000
2000
من أجزاء صغيرة من العضلات
09:04
and leave others alone
223
529000
2000
وتركنا باقي الأعصاب على حالها
09:06
that give us our up-down signals
224
531000
2000
تلك التي تنقل الإشارات من الأسفل إلى الأعلى وبالعكس
09:08
and two others that will give us a hand open and close signal.
225
533000
3000
ومجموعتين أخريين تغلقان وتفتحان اليدين.
09:11
This was one of our first patients, Chris.
226
536000
2000
وهذا كان مريضنا الأول ، "كريس".
09:13
You see him with his original device
227
538000
2000
ترونه بذراعه التقليدية
09:15
on the left there after eight months of use,
228
540000
2000
في الجهة اليسرى بعد ثمانية أشهر من الإستخدام
09:17
and on the right, it is two months.
229
542000
2000
وفي الجهة اليمنى ، بعد شهرين.
09:19
He's about four or five times as fast
230
544000
3000
إنه أسرع بحوالي أربع أو خمس أضعاف
09:22
with this simple little performance metric.
231
547000
3000
بمقياس هذه التجربة البسيطة.
09:25
All right.
232
550000
2000
حسناً.
09:27
So one of the best parts of my job
233
552000
3000
أحد أفضل اللحظات في عملي
09:30
is working with really great patients
234
555000
2000
هو العمل مع بعض المرضى الرائعين جداً
09:32
who are also our research collaborators.
235
557000
2000
وهم بالفعل معاوني البحوث لدينا.
09:34
And we're fortunate today
236
559000
2000
ونحن محظوظين اليوم
09:36
to have Amanda Kitts come and join us.
237
561000
2000
بحضور "أماندا كيتس" معنا اليوم.
09:38
Please welcome Amanda Kitts.
238
563000
2000
الرجاء الترحيب بأماندا كيتس.
09:40
(Applause)
239
565000
7000
(تصفيق)
09:47
So Amanda, would you please tell us how you lost your arm?
240
572000
3000
إذاً أماندا ، هلا أخبرتنا كيف فقدت ذراعك ؟
09:50
Amanda Kitts: Sure. In 2006, I had a car accident.
241
575000
3000
أماندا كيتس: بالتأكيد. تعرضت لحادث سيارة في عام 2006.
09:53
And I was driving home from work,
242
578000
3000
وكنت عائدةً إلى المنزل بعد العمل ،
09:56
and a truck was coming the opposite direction,
243
581000
2000
وكانت هناك شاحنة بالإتجاه المعاكس ،
09:58
came over into my lane,
244
583000
2000
واتجهت مباشرةً نحو مساري ،
10:00
ran over the top of my car and his axle tore my arm off.
245
585000
4000
ودهست سيارتي تماماً ومزَق محور عجلاتها ذراعي.
10:04
Todd Kuiken: Okay, so after your amputation, you healed up.
246
589000
3000
تود كويكان: حسناً ، وبعد بتر الذراع شُفيت تماماً.
10:07
And you've got one of these conventional arms.
247
592000
2000
وتحصلت على واحدة من تلك الأذرع التقليدية.
10:09
Can you tell us how it worked?
248
594000
3000
هل تحدثينا عن كيفية عملها ؟
10:12
AK: Well, it was a little difficult,
249
597000
2000
أ.ك.: حسناً ، كانت صعبةً نوعاً ما.
10:14
because all I had to work with was a bicep and a tricep.
250
599000
2000
إذ كان علي العمل بجهد مع عضلتي المرفق.
10:16
So for the simple little things like picking something up,
251
601000
3000
إذ حتى التعامل مع الأشياء البسيطة مثل إلتقاط شيءِ ما ،
10:19
I would have to bend my elbow,
252
604000
3000
كان علي أن أثني المرفق ،
10:22
and then I would have to cocontract
253
607000
2000
ومن ثم علي أن أقلص العضلات
10:24
to get it to change modes.
254
609000
2000
لأغير من وضعِ إلى آخر.
10:26
When I did that,
255
611000
2000
ولتحقيق ذلك ،
10:28
I had to use my bicep
256
613000
3000
كان علي استخدام العضلات العلوية للمرفق
10:31
to get the hand to close,
257
616000
2000
لجعل اليدين في وضع الإغلاق ،
10:33
use my tricep to get it to open,
258
618000
2000
و استخدام العضلات السفلية لجعلها في وضع الفتح ،
10:35
cocontract again
259
620000
2000
ومن ثم تقليص العضلات
10:37
to get the elbow to work again.
260
622000
2000
لتهيئة المرفق للعمل مرةً أخرى.
10:39
TK: So it was a little slow?
261
624000
2000
ت.ك.: إذاً كانت عمليةً بطيئةً نوعاً ما ؟
10:41
AK: A little slow, and it was just hard to work.
262
626000
3000
أ.ك.: بطيئةً نوعاً ما ، وكانت عمليةً مجهدة.
10:44
You had to concentrate a whole lot.
263
629000
2000
كان علي التركيز أكثر.
10:46
TK: Okay, so I think about nine months later
264
631000
3000
ت.ك.: حسناً ، أعتقد أنه بعد تسعة أشهر
10:49
that you had the targeted reinnervation surgery,
265
634000
2000
حصلت على عملية "targeted reinnervation" أو إعادة توزيع الأعصاب الموجه ،
10:51
took six more months to have all the reinnervation.
266
636000
3000
واستغرقنا ستة أشهر إضافية لإتمام كل عمليات إعادة التوزيع.
10:54
Then we fit her with a prosthesis.
267
639000
3000
ومن ثم زرعنا لها الذراع الآلية.
10:57
And how did that work for you?
268
642000
2000
اشرحي لنا كيف كانت تجربتك ؟
10:59
AK: It works good.
269
644000
3000
أ.ك.: عملت بشكلِ جيد.
11:02
I was able to use my elbow
270
647000
4000
أصبحت قادرةً على استخدام مرفقي
11:06
and my hand simultaneously.
271
651000
3000
ويدي في نفس الوقت.
11:09
I could work them just by my thoughts.
272
654000
2000
واستطعت التحكم بها فقط بواسطة تفكيري.
11:11
So I didn't have to do any of the cocontracting and all that.
273
656000
3000
ولم يكن علي استخدام كل تلك الإنقباضات العضلية.
11:14
TK: A little faster?
274
659000
2000
ت.ك.: أسرع نوعاً ما ؟
11:16
AK: A little faster. And much more easy, much more natural.
275
661000
4000
أ.ك.: أسرع نوعاً ما ، وأسهل بكثير ، وطبيعيةً أكثر.
11:20
TK: Okay, this was my goal.
276
665000
3000
ت.ك.: حسناً ، كان ذلك هو هدفي.
11:23
For 20 years, my goal was to let somebody
277
668000
3000
لمدة عشرين عاماً ، كان هدفي أن أجعل شخصاً ما
11:26
[be] able to use their elbow and hand in an intuitive way
278
671000
3000
قادراً على استخدام مرفقه ويده بطريقةِ طبيعيةِ جداً
11:29
and at the same time.
279
674000
2000
وفي نفس الوقت.
11:31
And we now have over 50 patients around the world who have had this surgery,
280
676000
3000
والآن لدينا مايزيد عن الخمسين مريضاً حول العالم أجروا تلك العملية ،
11:34
including over a dozen of our wounded warriors
281
679000
2000
بمن فيهم مايزيد عن الإثني عشر من جنودنا المصابين
11:36
in the U.S. armed services.
282
681000
2000
في الجيش الأمريكي.
11:38
The success rate of the nerve transfers is very high.
283
683000
3000
ونسبة نجاح عمليات نقل الأعصاب مرتفعةٌ جداً.
11:41
It's like 96 percent.
284
686000
2000
إنها تقارب الـ 96 بالمائة.
11:43
Because we're putting a big fat nerve onto a little piece of muscle.
285
688000
3000
لأننا نزرع عصباً كبيراً في جزءِ صغيرِ من العضلات.
11:46
And it provides intuitive control.
286
691000
4000
وذلك يوفر تحكماً طبيعياً.
11:50
Our functional testing, those little tests,
287
695000
2000
وتلك التجارب الوظيفية البسيطة التي نقوم بها ،
11:52
all show that they're a lot quicker and a lot easier.
288
697000
2000
جميعها تثبت بأن تلك الطريقة أسرع بكثير ، وأسهل بكثير.
11:54
And the most important thing
289
699000
2000
وأهم شيءِ في ذلك
11:56
is our patients have appreciated it.
290
701000
2000
أن مرضانا قد أُعجبوا بها.
11:58
So that was all very exciting.
291
703000
2000
لذلك فإن كل هذا مثيرٌ للإهتمام.
12:00
But we want to do better.
292
705000
3000
ولكننا نطمح في المزيد.
12:03
There's a lot of information in those nerve signals,
293
708000
4000
هناك الكثير من المعلومات في إشارات تلك الأعصاب ،
12:07
and we wanted to get more.
294
712000
2000
ونريد أن نحصل على المزيد.
12:09
You can move each finger. You can move your thumb, your wrist.
295
714000
3000
بإمكانكم تحريك كل إصبع ، بإمكانكم تحريك الإبهام ، ومفصل المعصم.
12:12
Can we get more out of it?
296
717000
2000
هل بإمكاننا الحصول على المزيد ؟
12:14
So we did some experiments
297
719000
2000
لذا قمنا ببعض التجارب
12:16
where we saturated our poor patients with zillions of electrodes
298
721000
3000
حيث أغرقنا مرضانا المساكين بعددِ هائلِ من الأقطاب الكهربائية
12:19
and then had them try to do two dozen different tasks --
299
724000
3000
ومن ثم طلبنا منهم القيام بالكثير من المهام --
12:22
from wiggling a finger to moving a whole arm
300
727000
3000
من ثني إصبع إلى تحريك ذراعِ كامل
12:25
to reaching for something --
301
730000
2000
للوصول إلى شيءِ ما --
12:27
and recorded this data.
302
732000
2000
وقمنا بالتقاط الإشارات.
12:29
And then we used some algorithms
303
734000
2000
ومن ثم استخدمنا بعضاً من الخوارزميات
12:31
that are a lot like speech recognition algorithms,
304
736000
2000
والتي تشبه خوارزميات التعرف على النطق ،
12:33
called pattern recognition.
305
738000
2000
والتي تدعى بـ"pattern recognition" أو التعرف على النمط.
12:35
See.
306
740000
2000
شاهدوا.
12:37
(Laughter)
307
742000
2000
(ضحك)
12:39
And here you can see, on Jesse's chest,
308
744000
2000
هنا يمكنكم رؤية ، على صدر جيسي ،
12:41
when he just tried to do three different things,
309
746000
2000
عندما كان يحاول القيام بثلاث مهام مختلفة ،
12:43
you can see three different patterns.
310
748000
2000
بإمكانكم ملاحظة ثلاثة أنماط مختلفة.
12:45
But I can't put in an electrode
311
750000
2000
ولكن لا يمكنني وضع قطبِ كهربائي
12:47
and say, "Go there."
312
752000
2000
وأطلب منه التحكم به.
12:49
So we collaborated with our colleagues in University of New Brunswick,
313
754000
3000
لذلك تعاونا مع الزملاء في جامعة "New Brunswick"
12:52
came up with this algorithm control,
314
757000
2000
و خلصنا إلى خوارزميات التحكم تلك ،
12:54
which Amanda can now demonstrate.
315
759000
2000
والتي تستطيع أماندا توضيحها الآن.
12:56
AK: So I have the elbow that goes up and down.
316
761000
5000
أ.ك.: إذاً لدي المرفق الذي بإمكانه التحرك إلى الأعلى والأسفل.
13:01
I have the wrist rotation
317
766000
2000
وأستطيع أيضاً تدوير المعصم
13:03
that goes -- and it can go all the way around.
318
768000
3000
الذي بإمكانه -- ويستطيع أيضاً أن يدور دورةً كاملة.
13:06
And I have the wrist flexion and extension.
319
771000
4000
وأستطيع أيضاً ثني المعصم أو بسطه.
13:10
And I also have the hand closed and open.
320
775000
3000
وأستطيع أيضاً غلق أو فتح اليد.
13:13
TK: Thank you, Amanda.
321
778000
2000
ت.ك.: شكراً لكِ ، أماندا.
13:15
Now this is a research arm,
322
780000
2000
والآن هذه عبارة عن ذراع في طور البحوث ،
13:17
but it's made out of commercial components from here down
323
782000
3000
ولكنها مصنوعة من مواد متوفرة في كل مكان
13:20
and a few that I've borrowed from around the world.
324
785000
3000
وبعضاً من المواد القليلة التي استعرتها من انحاء مختلفة من العالم.
13:23
It's about seven pounds,
325
788000
3000
إنها تزن حوالي سبع باوندات ،
13:26
which is probably about what my arm would weigh
326
791000
2000
وذلك مايقارب وزن ذراعي
13:28
if I lost it right here.
327
793000
2000
إذا بُترت من هنا.
13:30
Obviously, that's heavy for Amanda.
328
795000
3000
ومن الواضح ، أن هذا ثقيلٌ على أماندا.
13:33
And in fact, it feels even heavier,
329
798000
2000
وفي الحقيقة ، إنها تبدوا أثقل ،
13:35
because it's not glued on the same.
330
800000
2000
لأنها ليست ملتصقةً تماماً.
13:37
She's carrying all the weight through harnesses.
331
802000
2000
بل إنها تحمل مجمل الثقل من خلال تطويع كتفها.
13:39
So the exciting part isn't so much the mechatronics,
332
804000
3000
لذا فإن الجزء المُدهش فيها ليست الأجزاء الميكاإلكترونية ،
13:42
but the control.
333
807000
2000
ولكن أسلوب التحكم.
13:44
So we've developed a small microcomputer
334
809000
3000
إذ أننا طورنا جهاز كمبيوتر صغيرِ جداً
13:47
that is blinking somewhere behind her back
335
812000
3000
والذي يُومض في مكانِ ما خلف ظهرها
13:50
and is operating this
336
815000
2000
وهو يشغل هذه الذراع
13:52
all by the way she trains it
337
817000
2000
وبالطريقة التي تدربه هي عليها
13:54
to use her individual muscle signals.
338
819000
2000
لتستخدم إشارات عضلاتها.
13:56
So Amanda, when you first started using this arm,
339
821000
2000
إذاً أماندا ، عندما بدأت باستخدام هذه الذراع ،
13:58
how long did it take to use it?
340
823000
3000
كم استغرقت من الوقت لإستخدامها ؟
14:01
AK: It took just about probably three to four hours
341
826000
2000
أ.ك.: استغرق ذلك حوالى ثلاث إلى أربع ساعات
14:03
to get it to train.
342
828000
2000
لتدريب الذراع.
14:05
I had to hook it up to a computer,
343
830000
2000
كان علي توصيلها بالكمبيوتر ،
14:07
so I couldn't just train it anywhere.
344
832000
2000
إذ لا يمكن تدريبها في أي مكان.
14:09
So if it stopped working, I just had to take it off.
345
834000
3000
لذا فإذا توقفت عن العمل ، علي فصلها.
14:12
So now it's able to train
346
837000
2000
أما الآن فيمكن تدريبها
14:14
with just this little piece on the back.
347
839000
2000
بوجود ذلك الجهاز الصغير في الخلف.
14:16
I can wear it around.
348
841000
2000
بإمكاني إرتداءه في كل مكان.
14:18
If it stops working for some reason, I can retrain it.
349
843000
3000
وإذا توقف عن العمل لسببِ ما ، يمكنني إعادة تدريبه.
14:21
Takes about a minute.
350
846000
2000
يستغرق ذلك حوالي دقيقة واحدة.
14:23
TK: So we're really excited,
351
848000
2000
ت.ك.: لذا فنحن متحمسون جداً ،
14:25
because now we're getting to a clinically practical device.
352
850000
3000
لأنه بإمكاننا الآن الحصول على جهازِ طبي عملي.
14:28
And that's where our goal is --
353
853000
2000
وهذه هو محور هدفنا --
14:30
to have something clinically pragmatic to wear.
354
855000
4000
الحصول على جهازِ طبي يمكن برمجته وارتداءه.
14:34
We've also had Amanda able to use
355
859000
3000
وسمحنا لأماندا أيضاً تجربة
14:37
some of our more advanced arms that I showed you earlier.
356
862000
3000
بعضاّ من الأذرعة الآلية المتطورة والتي شاهدتموها مسبقاً.
14:41
Here's Amanda using an arm made by DEKA Research Corporation.
357
866000
3000
ها هي أماندا تستخدم ذراعاً من صناعة شركة "DEKA" للبحوث.
14:44
And I believe Dean Kamen presented it at TED a few years ago.
358
869000
4000
وأعتقد بأن "دين كامين" قدمها إليكم في TED قبل بضعة سنوات.
14:48
So Amanda, you can see,
359
873000
2000
وكما ترون ، لدى أماندا
14:50
has really good control.
360
875000
2000
سيطرةٌ جيدة في التحكم.
14:52
It's all the pattern recognition.
361
877000
2000
كل ذلك باستخدام تقنية التعرف على الأنماط.
14:54
And it now has a hand that can do different grasps.
362
879000
3000
والآن إنها تملك يداً بإمكانها الإمساك بطرق مختلفة.
14:57
What we do is have the patient go all the way open
363
882000
3000
ما نفعله هو أننا نتيح للمريض التفكير بحرية
15:00
and think, "What hand grasp pattern do I want?"
364
885000
3000
"بأيَ طريقةِ يريد الإمساك ؟"
15:03
It goes into that mode,
365
888000
2000
ومن ثم يتم الربط بين ذلك النمط وطريقة الإمساك ،
15:05
and then you can do up to five or six different hand grasps with this hand.
366
890000
2000
ثم يمكنكم القيام بخمس أو حتى ستة طرق مختلفة للإمساك بالأشياء.
15:07
Amanda, how many were you able to do with the DEKA arm?
367
892000
3000
أماندا ، كم من الطرق أمكنك القيام بالمسك بواسطة ذراع DEKA ؟
15:10
AK: I was able to get four.
368
895000
2000
أ.ك.: كنت قادرةً على عمل أربع طرق مختلفة.
15:12
I had the key grip, I had a chuck grip,
369
897000
3000
استطعت الإمساك بالمفاتيح ، والإفلات ،
15:15
I had a power grasp
370
900000
2000
والقبض بقوة
15:17
and I had a fine pinch.
371
902000
2000
والضغط بخفة.
15:19
But my favorite one was just when the hand was open,
372
904000
2000
ولكن الجزء المفضل لدي هو فتح اليد ،
15:21
because I work with kids,
373
906000
2000
لأنني أتعامل مع الأطفال ،
15:23
and so all the time you're clapping and singing,
374
908000
3000
وعلي أن أصفق وأغني طوال الوقت.
15:26
so I was able to do that again, which was really good.
375
911000
3000
وتمكنت من عمل ذلك مجدداً ، وكان ذلك رائعاً.
15:29
TK: That hand's not so good for clapping.
376
914000
2000
ت.ك.: هذه اليد ليست جيدةً للتصفيق.
15:31
AK: Can't clap with this one.
377
916000
2000
أ.ك.: لا يمكنني التصفيق مع هذه.
15:33
TK: All right. So that's exciting
378
918000
2000
ت.ك.: حسناً ، إذاً هذا مثيرُ للإهتمام جداً
15:35
on where we may go with the better mechatronics,
379
920000
2000
ولكن إلى أين يمكننا التقدم بواسطة تقنية ميكاإلكترونيك أفضل من هذه ،
15:37
if we make them good enough
380
922000
2000
إذا تمكنا من تطويرها بشكلِ كافِ
15:39
to put out on the market and use in a field trial.
381
924000
3000
لعرضها في الأسواق وتجربتها عملياً.
15:42
I want you to watch closely.
382
927000
2000
أريد منكم متابعة المشهد بتركيز.
15:44
(Video) Claudia: Oooooh!
383
929000
2000
(مشهد) "كلوديا": أووووه !
15:46
TK: That's Claudia,
384
931000
2000
ت.ك.: إنها كلوديا ،
15:48
and that was the first time
385
933000
2000
وهذه أول مرةِ
15:50
she got to feel sensation through her prosthetic.
386
935000
3000
أمكنها الإحساس بواسطة ذراعها الآلية.
15:53
She had a little sensor at the end of her prosthesis
387
938000
3000
لديها حساساتِ صغيرة في أطراف ذراعها الإصطناعية
15:56
that then she rubbed over different surfaces,
388
941000
3000
وقامت بلمس أسطح مختلفة ،
15:59
and she could feel different textures
389
944000
2000
وبإمكانها الإحساس بأنسجةِ مختلفة
16:01
of sandpaper, different grits, ribbon cable,
390
946000
3000
من أوراق السنفرة ، و أنواع مختلفة من الرمل ، وشريط من الوشاح ،
16:04
as it pushed on her reinnervated hand skin.
391
949000
3000
في كل مرة ضغطت براحة يدها المعدّلة.
16:07
She said that when she just ran it across the table,
392
952000
3000
قالت بأنها عندما مررتها على الطاولة ،
16:10
it felt like her finger was rocking.
393
955000
2000
أحسَت بإصبعها المفقود يعود من جديد.
16:12
So that's an exciting laboratory experiment
394
957000
2000
لذا فإن تلك تجربةٌ مختبرية مثية جداً
16:14
on how to give back, potentially, some skin sensation.
395
959000
3000
إذاً بإمكاننا أن نَهَبَ الإحساس باللمس مجدداً.
16:17
But here's another video that shows some of our challenges.
396
962000
3000
ولكن هناك مشهدٌ آخر يظهر أحد التحديات التي نواجهها.
16:20
This is Jesse, and he's squeezing a foam toy.
397
965000
3000
هذا جيسي ، وهو يحاول الضغط على لعبةِ مرنة.
16:23
And the harder he squeezes -- you see a little black thing in the middle
398
968000
3000
وكلما ضغط بشدة -- ترون شيئاً ما أسود اللون في الوسط
16:26
that's pushing on his skin proportional to how hard he squeezes.
399
971000
3000
إن ذلك يضغط على جلده بقوةِ متناسبة مع قوة ضغطه.
16:29
But look at all the electrodes around it.
400
974000
2000
ولكن انظروا إلى الأقطاب التي حولها.
16:31
I've got a real estate problem.
401
976000
2000
لدي مشكلة في إيجاد المساحات.
16:33
You're supposed to put a bunch of these things on there,
402
978000
2000
من المفترض أن نضع كميةً كبيرةً منها هناك.
16:35
but our little motor's making all kinds of noise
403
980000
3000
ولكن المحركات الصغيرة تصدر ضجةً
16:38
right next to my electrodes.
404
983000
2000
بالقرب من تلك الأقطاب.
16:40
So we're really challenged on what we're doing there.
405
985000
3000
لذا فنحن في تحدِ فيما نفعله هنا.
16:43
The future is bright.
406
988000
2000
المستقبل مشرق.
16:45
We're excited about where we are and a lot of things we want to do.
407
990000
3000
ونحن متحمسون لما وصلنا له و نطمح أن نصل إلى المزيد.
16:48
So for example,
408
993000
2000
على سبيل المثال ،
16:50
one is to get rid of my real estate problem
409
995000
3000
أحد التحديات هو أن نتخلص من مشكلة المساحة
16:53
and get better signals.
410
998000
2000
والحصول على إشاراتِ أفضل.
16:55
We want to develop these little tiny capsules
411
1000000
3000
نريد أن نطور تلك الكبسولات الصغيرة
16:58
about the size of a piece of risotto
412
1003000
2000
التي في حجم حبة الأرز
17:00
that we can put into the muscles
413
1005000
2000
والتي نستطيع زرعها في العضلات
17:02
and telemeter out the EMG signals,
414
1007000
3000
ومقياسأً عن بعد للإشارات العصبية ،
17:05
so that it's not worrying about electrode contact.
415
1010000
3000
بحيث لانحتاج إلى كل تلك الأقطاب.
17:08
And we can have the real estate open
416
1013000
2000
ونوفر مساحاتِ أكثر
17:10
to try more sensation feedback.
417
1015000
2000
لتجربة المزيد من أحاسيس اللمس.
17:12
We want to build a better arm.
418
1017000
2000
نريد صنع ذراعِ آلي أفضل.
17:14
This arm -- they're always made for the 50th percentile male --
419
1019000
4000
هذه الذراع -- والتي غالباً ما تصنع لتناسب الـ 50 بالمائة من الرجال --
17:18
which means they're too big for five-eighths of the world.
420
1023000
4000
وهذا يعني أنها ثقيلةٌ على خمسة أثمانِ من سكان الأرض.
17:22
So rather than a super strong or super fast arm,
421
1027000
3000
لذا بدلاً من أن نصنع ذراعاً قويةً وسريعة ،
17:25
we're making an arm that is --
422
1030000
2000
إننا نصنع ذراعاً --
17:27
we're starting with,
423
1032000
2000
إننا نعمل مع
17:29
the 25th percentile female --
424
1034000
3000
نسبة الـ 25 بالمائة من الإناث --
17:32
that will have a hand that wraps around,
425
1037000
2000
اللواتي سيتمكًنً من لف أذرعهن ،
17:34
opens all the way,
426
1039000
2000
ويكن قادرين على مد الذراع بالكامل ،
17:36
two degrees of freedom in the wrist and an elbow.
427
1041000
3000
ويحصلن على درجتين من حرية الحركة في المعصم والمرفق.
17:39
So it'll be the smallest and lightest
428
1044000
2000
لذلك ستكون تلك الذراع هي الأصغر والأخف
17:41
and the smartest arm ever made.
429
1046000
2000
والأذكى على الإطلاق.
17:43
Once we can do it that small,
430
1048000
2000
وعندما نتمكن من جعلها صغيرةً بذلك الحجم ،
17:45
it's a lot easier making them bigger.
431
1050000
2000
سيكون من الأسهل علينا جعلها بأحجام أكبر.
17:47
So those are just some of our goals.
432
1052000
3000
تلك هي بعض الأهداف التي نطمح لها.
17:50
And we really appreciate you all being here today.
433
1055000
4000
ونقدر لكم جميعكم حضوركم اليوم هنا.
17:54
I'd like to tell you a little bit about the dark side,
434
1059000
2000
ولكن دعوني أحدثكم عن بعض الجوانب المظلمة لهذا الموضوع ،
17:56
with yesterday's theme.
435
1061000
2000
مع الأحداث التي مرت بنا بالأمس.
17:58
So Amanda came jet-lagged,
436
1063000
2000
إذا أن أماندا حضرت متأخرة بسبب الطيران ،
18:00
she's using the arm,
437
1065000
2000
وكانت تستخدم الذراع ،
18:02
and everything goes wrong.
438
1067000
2000
وفجأةً أصبح كل شيءِ لا يعمل.
18:04
There was a computer spook,
439
1069000
2000
كانت هناك مشاكل في الكمبيوتر ،
18:06
a broken wire,
440
1071000
2000
سلكٌ مفصولٌ هنا ،
18:08
a converter that sparked.
441
1073000
2000
ومحوَلٌ لا يعمل هناك.
18:10
We took out a whole circuit in the hotel
442
1075000
2000
فاضطررنا إلى إخراج الدائرة الإلكترونية في الفندق
18:12
and just about put on the fire alarm.
443
1077000
2000
وكنا على وشك التسبب في إطلاق إنذار الحريق.
18:14
And none of those problems could I have dealt with,
444
1079000
3000
وماكنت لأستطيع التعامل مع كل تلك المشاكل ،
18:17
but I have a really bright research team.
445
1082000
2000
لولا وجود ذلك الفريق المتألق معي.
18:19
And thankfully Dr. Annie Simon was with us
446
1084000
3000
والحمدلله على أن الدكتور "آني سيمون" كان متواجداً معنا
18:22
and worked really hard yesterday to fix it.
447
1087000
2000
وعمل بجهدِ شديد لحل المشكلة.
18:24
That's science.
448
1089000
2000
وتلك هي فوائد العلم.
18:26
And fortunately, it worked today.
449
1091000
2000
ولحسن الحظ ، أنها عملت معنا اليوم بشكلِ جيد.
18:28
So thank you very much.
450
1093000
2000
لذا أشكركم شكراً جزيلاً.
18:30
(Applause)
451
1095000
14000
(تصفيق)
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