TEDGlobal 2011
Todd Kuiken: A prosthetic arm that "feels"
Τοντ Κουίκεν: Ένα προσθετικό χέρι που «αισθάνεται»
Filmed:
Readability: 3.6
964,029 views
Ο φυσίατρος και μηχανικός Todd Kuiken δημιουργεί ένα προσθετικό χέρι, το οποίο συνδέεται με το ανθρώπινο νευρικό σύστημα -- βελτιώνοντας την κίνηση, τον έλεγχο, ακόμα και την αίσθηση. Πάνω στη σκηνή, η ασθενής Αμάντα Κιτς βοηθά στην επίδειξη αυτού του ρομποτικού χεριού νέας γενιάς.
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
Σήμερα θα ήθελα να σας μιλήσω
00:18
about bionics,
1
3000
2000
για τη βιονική,
00:20
which is the popular term
2
5000
2000
που είναι ο λαϊκός όρος
00:22
for the science of replacing part of a living organism
3
7000
3000
για την επιστήμη αντικατάστασης των μελών ενός ζωντανού οργανισμού
00:25
with a mechatronic device, or a robot.
4
10000
3000
με μια μηχατρονική συσκευή ή με ένα ρομπότ.
00:28
It is essentially
5
13000
2000
Στην ουσία
00:30
the stuff of life meets machine.
6
15000
3000
πρόκειται για την περίπτωση όπου η ζωή συναντά τη μηχανή.
00:33
And specifically, I'd like to talk with you
7
18000
2000
Και συγκεκριμένα, θα ήθελα να σας μιλήσω
00:35
about how bionics is evolving
8
20000
3000
σχετικά με το πώς εξελίσσεται η βιονική
00:38
for people with arm amputations.
9
23000
3000
για ανθρώπους με ακρωτηριασμένα χέρια.
00:41
This is our motivation.
10
26000
3000
Αυτό είναι το κίνητρό μας.
00:44
Arm amputation causes a huge disability.
11
29000
3000
Ο ακρωτηριασμός του χεριού προκαλεί μεγάλη αναπηρία.
00:47
I mean, the functional impairment is clear.
12
32000
2000
Εννοώ, ότι η λειτουργική ανεπάρκεια είναι εμφανής.
00:49
Our hands are amazing instruments.
13
34000
2000
Τα χέρια μας είναι εκπληκτικά όργανα.
00:51
And when you lose one, far less both,
14
36000
3000
Και όταν χάσεις το ένα, πόσο μάλιστα και τα δύο,
00:54
it's a lot harder to do the things
15
39000
2000
είναι πολύ πιο δύσκολο να κάνεις τα πράγματα
00:56
we physically need to do.
16
41000
2000
που σωματικά χρειάζεται να κάνουμε.
00:58
There's also a huge emotional impact.
17
43000
2000
Υπάρχει επίσης τεράστιος συναισθηματικός αντίκτυπος.
01:00
And actually, I spend as much of my time in clinic
18
45000
2000
Και στην πραγματικότητα, όσο χρόνο αφιερώνω στην κλινική
01:02
dealing with the emotional adjustment of patients
19
47000
3000
για την αντιμετώπιση της συναισθηματικής προσαρμογής των ασθενών,
01:05
as with the physical disability.
20
50000
2000
άλλο τόσο αφιερώνω και για τη σωματική αναπηρία.
01:07
And finally, there's a profound social impact.
21
52000
3000
Και τελικά, υπάρχει κι ένας βαθύς κοινωνικός αντίκτυπος.
01:10
We talk with our hands.
22
55000
2000
Μιλάμε με τα χέρια μας.
01:12
We greet with our hands.
23
57000
2000
Χαιρετάμε με τα χέρια μας.
01:14
And we interact with the physical world with our hands.
24
59000
3000
Και αλληλεπιδρούμε με το φυσικό κόσμο με τα χέρια μας.
01:17
And when they're missing,
25
62000
2000
Και όταν αυτά απουσιάζουν,
01:19
it's a barrier.
26
64000
2000
είναι ένα εμπόδιο.
01:21
Arm amputation is usually caused by trauma,
27
66000
3000
Ο ακρωτηριασμός του χεριού προκαλείται συνήθως από τραυματισμό,
01:24
with things like industrial accidents,
28
69000
2000
από περιπτώσεις όπως βιομηχανικά ατυχήματα,
01:26
motor vehicle collisions
29
71000
2000
συγκρούσεις οχημάτων,
01:28
or, very poignantly, war.
30
73000
2000
ή, στην ακραία περίπτωση, πόλεμος.
01:30
There are also some children who are born without arms,
31
75000
3000
Υπάρχουν επίσης μερικά παιδιά που γεννιούνται χωρίς χέρια,
01:33
called congenital limb deficiency.
32
78000
3000
αυτό ονομάζεται σύμφυτη ανεπάρκεια άκρων.
01:36
Unfortunately, we don't do great
33
81000
2000
Δυστυχώς, δεν έχουμε μεγάλη πρόοδο
01:38
with upper-limb prosthetics.
34
83000
2000
με την προσθετική άνω άκρων.
01:40
There are two general types.
35
85000
2000
Υπάρχουν δύο γενικοί τύποι.
01:42
They're called body-powered prostheses,
36
87000
2000
Ονομάζονται μηχανικές προθέσεις,
01:44
which were invented just after the Civil War,
37
89000
2000
οι οποίες ανακαλύφθηκαν μετά τον Εμφύλιο Πόλεμο
01:46
refined in World War I and World War II.
38
91000
3000
και τελειοποιήθηκαν στον Α' και Β' Παγκόσμιο Πόλεμο.
01:49
Here you see a patent
39
94000
2000
Εδώ βλέπετε μια πατέντα
01:51
for an arm in 1912.
40
96000
2000
για χέρι το 1912.
01:53
It's not a lot different
41
98000
2000
Δεν έχει και μεγάλη διαφορά
01:55
than the one you see on my patient.
42
100000
3000
από αυτή που βλέπετε στον ασθενή μου.
01:58
They work by harnessing shoulder power.
43
103000
2000
Λειτουργούν εκμεταλλευόμενα τη δύναμη του ώμου.
02:00
So when you squish your shoulders, they pull on a bicycle cable.
44
105000
3000
Επομένως όταν πιέζετε τους ώμους σας, τραβούν μια αλυσίδα ποδηλάτου.
02:03
And that bicycle cable can open or close a hand or a hook
45
108000
3000
Και αυτή η αλυσίδα μπορεί να ανοίξει ή να κλείσει ένα χέρι, ένα γάντζο
02:06
or bend an elbow.
46
111000
2000
ή να λυγίσει τον αγκώνα.
02:08
And we still use them commonly,
47
113000
2000
Και τις χρησιμοποιούμε ακόμα ευρέως,
02:10
because they're very robust
48
115000
2000
επειδή είναι πολύ εύρωστες
02:12
and relatively simple devices.
49
117000
2000
και σχετικά απλές συσκευές.
02:14
The state of the art
50
119000
2000
Η τελευταία λέξη της τεχνολογίας
02:16
is what we call myoelectric prostheses.
51
121000
2000
είναι αυτό που ονομάζουμε μυοηλεκτρικές προθέσεις.
02:18
These are motorized devices
52
123000
2000
Πρόκειται για μηχανοκίνητες συσκευές
02:20
that are controlled
53
125000
2000
οι οποίες ελέγχονται
02:22
by little electrical signals from your muscle.
54
127000
2000
από μικρά ηλεκτρικά σήματα από τους μύες.
02:24
Every time you contract a muscle,
55
129000
2000
Κάθε φορά που συστέλλεται ένας μυς,
02:26
it emits a little electricity
56
131000
2000
εκπέμπει λίγο ηλεκτρισμό
02:28
that you can record with antennae or electrodes
57
133000
2000
τον οποίο μπορείτε να καταγράψετε με κεραίες ή ηλεκτρόδια
02:30
and use that to operate the motorized prosthesis.
58
135000
3000
και να τον χρησιμοποιήσετε για τη λειτουργία της μηχανοκίνητης πρόθεσης.
02:33
They work pretty well
59
138000
2000
Λειτουργούν αρκετά καλά
02:35
for people who have just lost their hand,
60
140000
2000
για ανθρώπους που μόλις έχουν χάσει το χέρι τους,
02:37
because your hand muscles are still there.
61
142000
2000
επειδή οι μύες των χεριών υπάρχουν ακόμα.
02:39
You squeeze your hand, these muscles contract.
62
144000
2000
Πιέζετε το χέρι σας και αυτοί οι μύες συστέλλονται.
02:41
You open it, these muscles contract.
63
146000
2000
Το ανοίγετε και αυτοί οι μύες συστέλλονται.
02:43
So it's intuitive, and it works pretty well.
64
148000
3000
Είναι ενστικτώδες και λειτουργεί αρκετά καλά.
02:46
Well how about with higher levels of amputation?
65
151000
2000
Τι γίνεται όμως με τα υψηλότερα επίπεδα ακρωτηριασμού;
02:48
Now you've lost your arm above the elbow.
66
153000
2000
Έχετε χάσει το χέρι σας πάνω από τον αγκώνα.
02:50
You're missing not only these muscles,
67
155000
2000
Σας λείπουν όχι μόνο αυτοί οι μύες,
02:52
but your hand and your elbow too.
68
157000
2000
αλλά το χέρι και ο αγκώνας σας.
02:54
What do you do?
69
159000
2000
Τι κάνετε;
02:56
Well our patients have to use
70
161000
2000
Οι ασθενείς μας πρέπει να χρησιμοποιούν
02:58
very code-y systems
71
163000
3000
πολύπλοκα συστήματα
03:01
of using just their arm muscles
72
166000
2000
ή να χρησιμοποιούν απλά τους μύες των χεριών τους
03:03
to operate robotic limbs.
73
168000
3000
για να λειτουργήσουν τα ρομποτικά άκρα.
03:06
We have robotic limbs.
74
171000
2000
Έχουμε ρομποτικά άκρα.
03:08
There are several available on the market, and here you see a few.
75
173000
3000
Υπάρχουν αρκετά διαθέσιμα στην αγορά και εδώ βλέπετε μερικά.
03:11
They contain just a hand that will open and close,
76
176000
3000
Περιέχουν μόνο ένα χέρι που ανοίγει και κλείνει,
03:14
a wrist rotator and an elbow.
77
179000
2000
έναν περιστροφέα καρπού και έναν αγκώνα.
03:16
There's no other functions.
78
181000
2000
Δεν υπάρχουν άλλες λειτουργίες.
03:18
If they did, how would we tell them what to do?
79
183000
2000
Αν υπήρχαν, πώς θα τους λέγαμε τι να κάνουν;
03:20
We built our own arm at the Rehab Institute of Chicago
80
185000
3000
Κατασκευάσαμε το δικό μας χέρι στο Ινστιτούτο Αποκατάστασης του Σικάγο,
03:23
where we've added some wrist flexion and shoulder joints
81
188000
3000
όπου προσθέσαμε μια κάμψη του καρπού και αρθρώσεις του ώμου,
03:26
to get up to six motors, or six degrees of freedom.
82
191000
3000
για να φτάσουμε μέχρι 6 κινητικούς μύες ή 6 βαθμούς ελευθερίας.
03:29
And we've had the opportunity to work with some very advanced arms
83
194000
3000
Και είχαμε την ευκαιρία να δουλέψουμε με κάποια πολύ εξελιγμένα χέρια,
03:32
that were funded by the U.S. military, using these prototypes,
84
197000
3000
τα οποία χρηματοδοτήθηκαν από το στρατό των ΗΠΑ, με τη χρήση αυτών των πρωτοτύπων,
03:35
that had up to 10 different degrees of freedom
85
200000
3000
τα οποία είχαν μέχρι και 10 διαφορετικούς βαθμούς ελευθερίας,
03:38
including movable hands.
86
203000
2000
συμπεριλαμβανομένων και κινητών χεριών.
03:40
But at the end of the day,
87
205000
2000
Αλλά τελικά,
03:42
how do we tell these robotic arms what to do?
88
207000
2000
πώς λέμε σε αυτά τα ρομποτικά χέρια τι να κάνουν;
03:44
How do we control them?
89
209000
2000
Πώς τα ελέγχουμε;
03:46
Well we need a neural interface,
90
211000
2000
Χρειαζόμαστε μια νευρική διεπαφή,
03:48
a way to connect to our nervous system
91
213000
2000
έναν τρόπο σύνδεσης στο νευρικό μας σύστημα
03:50
or our thought processes
92
215000
2000
ή στις διαδικασίες της σκέψης μας,
03:52
so that it's intuitive, it's natural,
93
217000
2000
επομένως είναι ενστικτώδες, είναι φυσικό,
03:54
like for you and I.
94
219000
4000
όπως για εσάς και για εμένα.
03:58
Well the body works by starting a motor command in your brain,
95
223000
3000
Το σώμα λειτουργεί ενεργοποιώντας μια κινητική εντολή στον εγκέφαλο,
04:01
going down your spinal cord,
96
226000
2000
κατεβαίνοντας στη σπονδυλική στήλη,
04:03
out the nerves and to your periphery.
97
228000
2000
στα νεύρα και την περιφέρεια.
04:05
And your sensation's the exact opposite.
98
230000
2000
Και η αίσθηση είναι το ακριβώς αντίθετο.
04:07
You touch yourself, there's a stimulus
99
232000
2000
Αγγίζετε τον εαυτό σας, υπάρχει ένα ερέθισμα
04:09
that comes up those very same nerves back up to your brain.
100
234000
3000
το οποίο ανεβαίνει στα ίδια νεύρα στον εγκέφαλο.
04:13
When you lose your arm, that nervous system still works.
101
238000
3000
Όταν χάνετε το χέρι σας, το νευρικό σύστημα συνεχίζει να λειτουργεί.
04:16
Those nerves can put out command signals.
102
241000
3000
Τα νεύρα μπορούν να δημιουργήσουν σήματα εντολών.
04:19
And if I tap the nerve ending
103
244000
2000
Και αν χτυπήσω το άκρο του νεύρου
04:21
on a World War II vet,
104
246000
2000
ενός βετεράνου του Β' Παγκοσμίου Πολέμου,
04:23
he'll still feel his missing hand.
105
248000
2000
θα νιώσει ακόμα το χέρι που λείπει.
04:25
So you might say,
106
250000
2000
Μπορεί να πείτε
04:27
let's go to the brain
107
252000
2000
ας πάμε στον εγκέφαλο
04:29
and put something in the brain to record signals,
108
254000
3000
και ας βάλουμε κάτι στον εγκέφαλο για να καταγράφει σήματα,
04:32
or in the end of the peripheral nerve and record them there.
109
257000
3000
ή στο άκρο του περιφερειακού νεύρου και ας τα καταγράψουμε εκεί.
04:35
And these are very exciting research areas,
110
260000
3000
Αυτά είναι πολύ ενδιαφέροντα ερευνητικά πεδία,
04:38
but it's really, really hard.
111
263000
2000
αλλά είναι πολύ, πολύ δύσκολο.
04:40
You have to put in
112
265000
2000
Πρέπει να τοποθετήσουμε
04:42
hundreds of microscopic wires
113
267000
2000
εκατοντάδες μικροσκοπικά καλώδια
04:44
to record from little tiny individual neurons -- ordinary fibers
114
269000
4000
για να καταγράφουν δεδομένα από μικροσκοπικούς ξεχωριστούς νευρώνες - κοινές ίνες
04:48
that put out tiny signals
115
273000
2000
που εκπέμπουν σήματα
04:50
that are microvolts.
116
275000
2000
που στην ουσία είναι μικροβόλτ.
04:52
And it's just too hard
117
277000
2000
Και είναι πολύ δύσκολο
04:54
to use now and for my patients today.
118
279000
2000
να τα χρησιμοποιήσω τώρα για τους σημερινούς ασθενείς μου.
04:56
So we developed a different approach.
119
281000
3000
Έτσι, αναπτύξαμε μια διαφορετική προσέγγιση.
04:59
We're using a biological amplifier
120
284000
3000
Χρησιμοποιούμε έναν βιολογικό ενισχυτή,
05:02
to amplify these nerve signals -- muscles.
121
287000
3000
για να ενισχύσει αυτά τα νευρικά σήματα - τους μύες.
05:05
Muscles will amplify the nerve signals
122
290000
2000
Οι μύες θα ενισχύσουν τα νευρικά σήματα
05:07
about a thousand-fold,
123
292000
2000
περίπου χίλιες φορές,
05:09
so that we can record them from on top of the skin,
124
294000
3000
έτσι θα μπορούμε να τα καταγράψουμε πάνω από το δέρμα,
05:12
like you saw earlier.
125
297000
2000
όπως είδατε προηγουμένως.
05:14
So our approach is something we call targeted reinnervation.
126
299000
3000
Επομένως η προσέγγισή μας είναι κάτι που ονομάζεται στοχευμένη επανανεύρωση.
05:17
Imagine, with somebody who's lost their whole arm,
127
302000
3000
Φανταστείτε κάποιον που έχει χάσει ολόκληρο το χέρι του,
05:20
we still have four major nerves
128
305000
2000
έχουμε τέσσερα κύρια νεύρα
05:22
that go down your arm.
129
307000
2000
που καταλήγουν στο χέρι.
05:24
And we take the nerve away from your chest muscle
130
309000
3000
Και παίρνουμε το νεύρο από το μυ του στήθους
05:27
and let these nerves grow into it.
131
312000
3000
και αφήνουμε αυτά τα νεύρα να αναπτυχθούν μέσα σε αυτόν.
05:30
Now you think, "Close hand," and a little section of your chest contracts.
132
315000
3000
Τώρα σκέφτεστε: «Κλείνω το χέρι μου» και ένα μέρος του στήθους σας συστέλλεται.
05:33
You think, "Bend elbow,"
133
318000
2000
Σκέφτεστε: «Λυγίζω τον αγκώνα μου»
05:35
a different section contracts.
134
320000
2000
και συστέλλεται ένα διαφορετικό μέρος.
05:37
And we can use electrodes or antennae
135
322000
2000
Και μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε ηλεκτρόδια ή κεραίες,
05:39
to pick that up and tell the arm to move.
136
324000
3000
για να συλλέξουμε αυτά και να πούμε στο χέρι να κινηθεί.
05:42
That's the idea.
137
327000
2000
Αυτή είναι η ιδέα.
05:44
So this is the first man that we tried it on.
138
329000
3000
Αυτός είναι ο πρώτος άντρας στον οποίο το δοκιμάσαμε.
05:47
His name is Jesse Sullivan.
139
332000
2000
Ονομάζεται Τζέσι Σάλιβαν.
05:49
He's just a saint of a man --
140
334000
2000
Είναι άγιος άνθρωπος -
05:51
54-year-old lineman who touched the wrong wire
141
336000
2000
ένας 54χρονος εναερίτης που άγγιξε το λάθος καλώδιο
05:53
and had both of his arms burnt so badly
142
338000
3000
και τα δύο του χέρια κάηκαν τόσο άσχημα
05:56
they had to be amputated at the shoulder.
143
341000
2000
που έπρεπε να ακρωτηριαστούν από το ύψος του ώμου.
05:58
Jesse came to us at the RIC
144
343000
2000
Ο Τζέσι ήρθε σε εμάς στο RIC
06:00
to be fit with these state-of-the-art devices, and here you see them.
145
345000
3000
για να εξοπλιστεί με αυτές τις υπερσύγχρονες συσκευές, τις βλέπετε εδώ.
06:03
I'm still using that old technology
146
348000
3000
Χρησιμοποιώ ακόμα αυτή την παλιά τεχνολογία
06:06
with a bicycle cable on his right side.
147
351000
2000
με μια αλυσίδα ποδηλάτου στη δεξιά πλευρά.
06:08
And he picks which joint he wants to move with those chin switches.
148
353000
3000
Και επιλέγει ποιό σύνδεσμο θέλει να κινήσει με αυτoύς τους διακόπτες στο σαγόνι.
06:11
On the left side he's got a modern motorized prosthesis
149
356000
3000
Στην αριστερή πλευρά έχει μια σύγχρονη μηχανοκίνητη πρόθεση
06:14
with those three joints,
150
359000
2000
με αυτούς τους τρεις συνδέσμους
06:16
and he operates little pads in his shoulder
151
361000
3000
και χειρίζεται μικρά επιθέματα στον ώμο του
06:19
that he touches to make the arm go.
152
364000
2000
τα οποία αγγίζει για να κάνει το χέρι να κινηθεί.
06:21
And Jesse's a good crane operator,
153
366000
2000
Και ο Τζέσι είναι καλός χειριστής γερανού
06:23
and he did okay by our standards.
154
368000
2000
και ανταποκρίθηκε στα πρότυπά μας.
06:25
He also required a revision surgery on his chest.
155
370000
3000
Επίσης απαίτησε μια επανεγχείρηση στο στήθος του.
06:28
And that gave us the opportunity
156
373000
2000
Και αυτό μας έδωσε την ευκαιρία
06:30
to do targeted reinnervation.
157
375000
2000
να κάνουμε στοχευμένη επανανεύρωση.
06:32
So my colleague, Dr. Greg Dumanian, did the surgery.
158
377000
3000
Ο συνάδελφός μου, Δρ. Γκρεγκ Ντουμάνιαν, έκανε την εγχείρηση.
06:35
First, we cut away the nerve to his own muscle,
159
380000
3000
Πρώτα, αφαιρέσαμε το νεύρο από το δικό του μυ,
06:38
then we took the arm nerves
160
383000
2000
μετά πήραμε τα νεύρα του χεριού
06:40
and just kind of had them shift down onto his chest
161
385000
2000
και κατά κάποιον τρόπο τα μεταφέραμε στο στήθος του
06:42
and closed him up.
162
387000
2000
και τον κλείσαμε.
06:44
And after about three months,
163
389000
2000
Μετά από περίπου τρεις μήνες,
06:46
the nerves grew in a little bit and we could get a twitch.
164
391000
2000
τα νεύρα μεγάλωσαν λίγο και μπορούσαμε να πάρουμε συσπάσεις.
06:48
And after six months, the nerves grew in well,
165
393000
3000
Μετά από έξι μήνες, τα νεύρα μεγάλωσαν αρκετά
06:51
and you could see strong contractions.
166
396000
2000
και μπορούσαμε να δούμε έντονες συσπάσεις.
06:53
And this is what it looks like.
167
398000
2000
Και μοιάζουν κάπως έτσι.
06:55
This is what happens when Jesse thinks
168
400000
2000
Αυτό συμβαίνει όταν ο Τζέσι σκέφτεται
06:57
open and close his hand,
169
402000
2000
να ανοίξει και να κλείσει το χέρι του
06:59
or bend or straighten your elbow.
170
404000
3000
ή να λυγίσει ή να ισιώσει τον αγκώνα του.
07:02
You can see the movements on his chest,
171
407000
2000
Μπορείτε να δείτε τις κινήσεις στο στήθος του,
07:04
and those little hash marks
172
409000
2000
και αυτά τα μικρά σημάδια
07:06
are where we put our antennae, or electrodes.
173
411000
2000
είναι τα σημεία που βάλαμε τις κεραίες ή τα ηλεκτρόδια.
07:08
And I challenge anybody in the room
174
413000
2000
Προκαλώ οποιονδήποτε σε αυτή την αίθουσα
07:10
to make their chest go like this.
175
415000
2000
να κάνει το στήθος του να κινηθεί έτσι.
07:12
His brain is thinking about his arm.
176
417000
2000
Ο εγκέφαλός του σκέφτεται για το χέρι του,
07:14
He has not learned how to do this with the chest.
177
419000
3000
Δεν έχει μάθει πώς να το κάνει αυτό με το στήθος.
07:17
There is not a learning process.
178
422000
2000
Δεν υπάρχει διαδικασία εκμάθησης.
07:19
That's why it's intuitive.
179
424000
2000
Γιατί είναι ενστικτώδες.
07:21
So here's Jesse in our first little test with him.
180
426000
3000
Εδώ είναι ο Τζέσι στο πρώτο μας τεστ.
07:24
On the left-hand side, you see his original prosthesis,
181
429000
3000
Στη μεριά του αριστερού χεριού, βλέπετε την αρχική πρόθεση
07:27
and he's using those switches
182
432000
2000
και χρησιμοποιεί αυτούς τους διακόπτες
07:29
to move little blocks from one box to the other.
183
434000
2000
για να κινεί μικρά τουβλάκια από το ένα κουτί στο άλλο.
07:31
He's had that arm for about 20 months, so he's pretty good with it.
184
436000
3000
Είχε αυτό το χέρι για περίπου 20 μήνες, επομένως το χειρίζεται καλά.
07:34
On the right side,
185
439000
2000
Στη δεξιά πλευρά,
07:36
two months after we fit him with his targeted reinnervation prosthesis --
186
441000
3000
δύο μήνες αφότου του βάλαμε τις προθέσεις στοχευμένης επανανεύρωσης.
07:39
which, by the way, is the same physical arm,
187
444000
3000
το οποίο, παρεμπιπτόντως, είναι το ίδιο φυσικό χέρι,
07:42
just programmed a little different --
188
447000
2000
απλά προγραμματισμένο λίγο διαφορετικά --
07:44
you can see that he's much faster
189
449000
2000
μπορείτε να δείτε ότι είναι πολύ πιο γρήγορος
07:46
and much smoother as he moves these little blocks.
190
451000
3000
και κάνει πιο ομαλές κινήσεις ενώ μετακινεί αυτά τα τουβλάκια.
07:49
And we're only able to use three of the signals at this time.
191
454000
3000
Και μπορούσαμε να χρησιμοποιούμε μόνο τρία από τα σήματα εκείνη τη στιγμή.
07:52
Then we had one of those little surprises in science.
192
457000
5000
Μετά είχαμε μια από εκείνες τις μικρές εκπλήξεις της επιστήμης.
07:57
So we're all motivated to get motor commands
193
462000
2000
Όλοι βρήκαμε το κίνητρο να παίρνουμε μηχανοκίνητες εντολές
07:59
to drive robotic arms.
194
464000
2000
για να καθοδηγούμε ρομποτικά χέρια.
08:01
And after a few months,
195
466000
2000
Και μετά από λίγους μήνες.
08:03
you touch Jesse on his chest,
196
468000
2000
αγγίζεις τον Τζέσι στο στήθος
08:05
and he felt his missing hand.
197
470000
3000
και αισθάνθηκε το χέρι που έλειπε.
08:08
His hand sensation grew into his chest again
198
473000
2000
Η αίσθηση της παλάμης δημιουργήθηκε ξανά στο στήθος του
08:10
probably because we had also taken away a lot of fat,
199
475000
3000
ίσως επειδή είχαμε αφαιρέσει πολύ λίπος,
08:13
so the skin was right down to the muscle
200
478000
2000
επομένως το δέρμα ακουμπούσε στο μυ
08:15
and deinnervated, if you would, his skin.
201
480000
2000
και απονευρώσαμε το δέρμα του.
08:17
So you touch Jesse here, he feels his thumb;
202
482000
2000
Επομένως, αγγίζουμε τον Τζέσι εδώ κι αισθάνεται τον αντίχειρά του,
08:19
you touch it here, he feels his pinky.
203
484000
2000
αν τον αγγίξουμε εδώ, αισθάνεται το μικρό του δαχτυλάκι.
08:21
He feels light touch
204
486000
2000
Αισθάνεται ένα ελαφρύ άγγιγμα,
08:23
down to one gram of force.
205
488000
2000
λιγότερο από ένα γραμμάριο δύναμης.
08:25
He feels hot, cold, sharp, dull,
206
490000
3000
Αισθάνεται κάτι ζεστό, κρύο, αιχμηρό, αμβλύ
08:28
all in his missing hand,
207
493000
2000
και στο χέρι που λείπει
08:30
or both his hand and his chest,
208
495000
2000
ή και στα δυο χέρια και στο στήθος,
08:32
but he can attend to either.
209
497000
2000
αλλά μπορεί να ανταποκριθεί σε όλα.
08:34
So this is really exciting for us,
210
499000
2000
Αυτό είναι πολύ συναρπαστικό για εμάς,
08:36
because now we have a portal,
211
501000
2000
γιατί τώρα έχουμε μια πύλη,
08:38
a portal, or a way to potentially give back sensation,
212
503000
4000
μια πύλη ή έναν τρόπο να δώσουμε πίσω την αίσθηση δυνητικά
08:42
so that he might feel what he touches
213
507000
2000
ώστε να αισθάνεται ό,τι αγγίζει
08:44
with his prosthetic hand.
214
509000
2000
με το προσθετικό του χέρι.
08:46
Imagine sensors in the hand
215
511000
2000
Φανταστείτε αισθητήρες στο χέρι
08:48
coming up and pressing on this new hand skin.
216
513000
3000
να έρχονται και να πιέζουν στο δέρμα του νέου χεριού.
08:51
So it was very exciting.
217
516000
2000
Ήταν πολύ συναρπαστικό.
08:53
We've also gone on
218
518000
2000
Επίσης σημειώσαμε πρόοδο
08:55
with what was initially our primary population
219
520000
2000
και με τον αρχικά μεγαλύτερο αριθμό
08:57
of people with above-the-elbow amputations.
220
522000
2000
ανθρώπων με ακρωτηριασμένα χέρια πάνω από τον αγκώνα.
08:59
And here we deinnervate, or cut the nerve away,
221
524000
3000
Και εδώ απονευρώνουμε ή αφαιρούμε το νεύρο
09:02
just from little segments of muscle
222
527000
2000
μόνο από μικρά μέρη του μυός
09:04
and leave others alone
223
529000
2000
και τα άλλα τα αφήνουμε ως έχουν
09:06
that give us our up-down signals
224
531000
2000
και μας δίνουν τα σήματα για κίνηση προς τα πάνω ή κάτω
09:08
and two others that will give us a hand open and close signal.
225
533000
3000
και άλλα δύο που μας δίνουν σήματα για άνοιγμα και κλείσιμο.
09:11
This was one of our first patients, Chris.
226
536000
2000
Αυτός ήταν ένας από τους πρώτους μας ασθενείς, ο Κρις.
09:13
You see him with his original device
227
538000
2000
Τον βλέπετε με την αρχική του συσκευή
09:15
on the left there after eight months of use,
228
540000
2000
στα αριστερά μετά από οκτώ μήνες χρήσης,
09:17
and on the right, it is two months.
229
542000
2000
και δεξιά, μετά από δύο μήνες.
09:19
He's about four or five times as fast
230
544000
3000
Είναι περίπου τέσσερις ή πέντε φορές ταχύτερος
09:22
with this simple little performance metric.
231
547000
3000
με αυτό το απλό σύστημα μέτρησης απόδοσης.
09:25
All right.
232
550000
2000
Εντάξει.
09:27
So one of the best parts of my job
233
552000
3000
Ένα από τα καλύτερα πράγματα στη δουλειά μου
09:30
is working with really great patients
234
555000
2000
είναι να δουλεύω με πραγματικά υπέροχους ασθενείς
09:32
who are also our research collaborators.
235
557000
2000
που είναι επίσης και συν-ερευνητές.
09:34
And we're fortunate today
236
559000
2000
Και είμαστε πολύ τυχεροί σήμερα
09:36
to have Amanda Kitts come and join us.
237
561000
2000
να έχουμε την Αμάντα Κιτς μαζί μας.
09:38
Please welcome Amanda Kitts.
238
563000
2000
Παρακαλώ καλωσορίστε την Αμάντα Κιτς.
09:40
(Applause)
239
565000
7000
(Χειροκροτήματα)
09:47
So Amanda, would you please tell us how you lost your arm?
240
572000
3000
Λοιπόν Αμάντα, μπορείς να μας πεις πώς έχασες το χέρι σου;
09:50
Amanda Kitts: Sure. In 2006, I had a car accident.
241
575000
3000
Αμάντα Κιτς: Βέβαια. Το 2006 είχα ένα αυτοκινητιστικό ατύχημα.
09:53
And I was driving home from work,
242
578000
3000
Γυρνούσα σπίτι από τη δουλειά
09:56
and a truck was coming the opposite direction,
243
581000
2000
και ένα φορτηγό ερχόταν από την αντίθετη κατεύθυνση,
09:58
came over into my lane,
244
583000
2000
ήρθε στη λωρίδα μου
10:00
ran over the top of my car and his axle tore my arm off.
245
585000
4000
πέρασε πάνω από το αυτοκίνητό μου και ο άξονας έκοψε το χέρι μου.
10:04
Todd Kuiken: Okay, so after your amputation, you healed up.
246
589000
3000
Τοντ Κούικεν: Μετά από τον ακρωτηριασμό σου, έγινες καλά.
10:07
And you've got one of these conventional arms.
247
592000
2000
Και έχεις ένα από αυτά τα συμβατικά χέρια.
10:09
Can you tell us how it worked?
248
594000
3000
Μπορείς να μας πεις πώς λειτούργησε;
10:12
AK: Well, it was a little difficult,
249
597000
2000
ΑΚ: Λοιπόν, ήταν λίγο δύσκολα,
10:14
because all I had to work with was a bicep and a tricep.
250
599000
2000
επειδή έπρεπε να δουλέψω μόνο με ένα δικέφαλο κι έναν τρικέφαλο.
10:16
So for the simple little things like picking something up,
251
601000
3000
Έτσι για τα πιο απλά πράγματα, όπως να σηκώσω κάτι,
10:19
I would have to bend my elbow,
252
604000
3000
έπρεπε να λυγίσω τον αγκώνα μου
10:22
and then I would have to cocontract
253
607000
2000
και μετά έπρεπε να συ-συσταλλεί
10:24
to get it to change modes.
254
609000
2000
για να αλλάξει λειτουργία.
10:26
When I did that,
255
611000
2000
Όταν έκανα αυτό,
10:28
I had to use my bicep
256
613000
3000
έπρεπε να χρησιμοποιήσω το δικέφαλό μου
10:31
to get the hand to close,
257
616000
2000
για να κλείσει το χέρι
10:33
use my tricep to get it to open,
258
618000
2000
να χρησιμοποιήσω τον τρικέφαλό μου για να ανοίξει,
10:35
cocontract again
259
620000
2000
να συ-συσταλεί ξανά
10:37
to get the elbow to work again.
260
622000
2000
για να λειτουργήσει και πάλι ο αγκώνας.
10:39
TK: So it was a little slow?
261
624000
2000
ΤΚ: Άρα ήταν λίγο αργό;
10:41
AK: A little slow, and it was just hard to work.
262
626000
3000
ΑΚ: Ήταν λίγο αργό και δύσκολο στη χρήση.
10:44
You had to concentrate a whole lot.
263
629000
2000
Απαιτούσε πάρα πολύ μεγάλη συγκέντρωση.
10:46
TK: Okay, so I think about nine months later
264
631000
3000
ΤΚ: Εντάξει, σκέφτομαι εννιά περίπου μήνες αργότερα
10:49
that you had the targeted reinnervation surgery,
265
634000
2000
που είχες την εγχείρηση στοχευμένης επανανεύρωσης,
10:51
took six more months to have all the reinnervation.
266
636000
3000
χρειάστηκαν ακόμα έξι μήνες να ολοκληρωθεί η επανανεύρωση.
10:54
Then we fit her with a prosthesis.
267
639000
3000
Μετά της βάλαμε καινούρια πρόθεση.
10:57
And how did that work for you?
268
642000
2000
Και πως λειτούργησε αυτό για σένα;
10:59
AK: It works good.
269
644000
3000
ΑΚ: Λειτουργεί καλά.
11:02
I was able to use my elbow
270
647000
4000
Μπορούσα να χρησιμοποιήσω τον αγκώνα
11:06
and my hand simultaneously.
271
651000
3000
και την παλάμη μου ταυτόχρονα.
11:09
I could work them just by my thoughts.
272
654000
2000
Μπορούσα να τα λειτουργήσω μόνο με τη σκέψη μου.
11:11
So I didn't have to do any of the cocontracting and all that.
273
656000
3000
Έτσι δεν έπρεπε να κάνω τη συ-συστολή και όλα αυτά.
11:14
TK: A little faster?
274
659000
2000
ΤΚ: Ήταν λίγο πιο γρήγορο;
11:16
AK: A little faster. And much more easy, much more natural.
275
661000
4000
ΑΚ: Λίγο πιο γρήγορο. Και πολύ πιο εύκολο, πιο φυσικό.
11:20
TK: Okay, this was my goal.
276
665000
3000
ΤΚ: Εντάξει, αυτός ήταν ο στόχος μου.
11:23
For 20 years, my goal was to let somebody
277
668000
3000
Για 20 χρόνια, ο στόχος μου ήταν να καταστήσω κάποιον
11:26
[be] able to use their elbow and hand in an intuitive way
278
671000
3000
ικανό να χρησιμοποιεί τον αγκώνα και την παλάμη του ενστικτωδώς
11:29
and at the same time.
279
674000
2000
και ταυτόχρονα.
11:31
And we now have over 50 patients around the world who have had this surgery,
280
676000
3000
Και τώρα έχουμε περισσότερους από 50 ασθενείς σε ολόκληρο τον κόσμο που έκαναν αυτή την εγχείρηση,
11:34
including over a dozen of our wounded warriors
281
679000
2000
συμπεριλαμβανομένων περισσότερους από 10 τραυματισμένους στρατιώτες
11:36
in the U.S. armed services.
282
681000
2000
των ενόπλων δυνάμεων των ΗΠΑ.
11:38
The success rate of the nerve transfers is very high.
283
683000
3000
Το ποσοστό επιτυχίας της μεταφοράς νεύρων είναι πολύ υψηλό.
11:41
It's like 96 percent.
284
686000
2000
Είναι περίπου 96%.
11:43
Because we're putting a big fat nerve onto a little piece of muscle.
285
688000
3000
Επειδή βάζουμε ένα μεγάλο νεύρο πάνω σε ένα μικρό κομμάτι μυός.
11:46
And it provides intuitive control.
286
691000
4000
Και αυτό προσφέρει ενστικτώδη έλεγχο.
11:50
Our functional testing, those little tests,
287
695000
2000
Η λειτουργική δοκιμασία, αυτά τα μικρά τεστ
11:52
all show that they're a lot quicker and a lot easier.
288
697000
2000
δείχνουν ότι είναι πολύ πιο γρήγορο και πολύ πιο εύκολο.
11:54
And the most important thing
289
699000
2000
Και το πιο σημαντικό
11:56
is our patients have appreciated it.
290
701000
2000
είναι ότι οι ασθενείς μας το έχουν εκτιμήσει.
11:58
So that was all very exciting.
291
703000
2000
Επομένως ήταν πολύ συναρπαστικό.
12:00
But we want to do better.
292
705000
3000
Αλλά θέλουμε να τα πάμε ακόμα καλύτερα.
12:03
There's a lot of information in those nerve signals,
293
708000
4000
Υπάρχει μεγάλη πληροφόρηση για αυτά τα νευρικά σήματα
12:07
and we wanted to get more.
294
712000
2000
και θέλαμε να αποκτήσουμε περισσότερη.
12:09
You can move each finger. You can move your thumb, your wrist.
295
714000
3000
Μπορείς να κουνήσεις κάθε δάχτυλο. Μπορείς να κουνήσεις τον αντίχειρα, τον καρπό.
12:12
Can we get more out of it?
296
717000
2000
Μπορούμε να κάνουμε περισσότερα;
12:14
So we did some experiments
297
719000
2000
Έτσι κάναμε κάποια πειράματα
12:16
where we saturated our poor patients with zillions of electrodes
298
721000
3000
όπου γεμίσαμε τους κακόμοιρους τους ασθενείς μας με άπειρα ηλεκτρόδια
12:19
and then had them try to do two dozen different tasks --
299
724000
3000
και μετά τους βάλαμε να προσπαθήσουν να περάσουν πολλές διαφορετικές δοκιμασίες --
12:22
from wiggling a finger to moving a whole arm
300
727000
3000
από το να λυγίσουν ένα δάχτυλο, μέχρι να κινήσουν ένα ολόκληρο χέρι
12:25
to reaching for something --
301
730000
2000
και να φτάσουν κάτι --
12:27
and recorded this data.
302
732000
2000
και καταγράψαμε αυτά τα δεδομένα.
12:29
And then we used some algorithms
303
734000
2000
Μετά χρησιμοποιήσαμε κάποιους αλγόριθμους
12:31
that are a lot like speech recognition algorithms,
304
736000
2000
που μοιάζουν με τους αλγόριθμους αναγνώρισης φωνής
12:33
called pattern recognition.
305
738000
2000
και ονομάζονται αναγνώριση σχημάτων.
12:35
See.
306
740000
2000
Κοιτάξτε.
12:37
(Laughter)
307
742000
2000
(Γέλια)
12:39
And here you can see, on Jesse's chest,
308
744000
2000
Εδώ μπορείτε να δείτε, στο στήθος του Τζέσι,
12:41
when he just tried to do three different things,
309
746000
2000
όταν είχε μόλις προσπαθήσει να κάνει τρία διαφορετικά πράγματα,
12:43
you can see three different patterns.
310
748000
2000
μπορείτε να δείτε τρία διαφορετικά σχήματα.
12:45
But I can't put in an electrode
311
750000
2000
Αλλά δε μπορώ να βάλω ένα ηλεκτρόδιο
12:47
and say, "Go there."
312
752000
2000
και να πω «Πήγαινε εκεί».
12:49
So we collaborated with our colleagues in University of New Brunswick,
313
754000
3000
Έτσι συνεργαστήκαμε με τους συναδέλφους μας το Πανεπιστήμιο του Νιου Μπράνσγουικ
12:52
came up with this algorithm control,
314
757000
2000
και σκεφτήκαμε αυτό τον έλεγχο αλγορίθμου,
12:54
which Amanda can now demonstrate.
315
759000
2000
το οποίο μπορεί τώρα να μας δείξει η Αμάντα.
12:56
AK: So I have the elbow that goes up and down.
316
761000
5000
ΑΚ: Έτσι ο αγκώνας μου κινείται πάνω κάτω.
13:01
I have the wrist rotation
317
766000
2000
Έχω την περιστροφή του καρπού
13:03
that goes -- and it can go all the way around.
318
768000
3000
που γυρίζει - και μπορεί να γυρίσει εντελώς.
13:06
And I have the wrist flexion and extension.
319
771000
4000
Και έχω κάμψη και έκταση καρπού.
13:10
And I also have the hand closed and open.
320
775000
3000
Επίσης μπορώ να ανοίξω και να κλείσω την παλάμη.
13:13
TK: Thank you, Amanda.
321
778000
2000
ΤΚ: Σε ευχαριστώ, Αμάντα.
13:15
Now this is a research arm,
322
780000
2000
Αυτό είναι ένα ερευνητικό χέρι,
13:17
but it's made out of commercial components from here down
323
782000
3000
αλλά έχει κατασκευαστεί από εμπορικά μέρη από εδώ
13:20
and a few that I've borrowed from around the world.
324
785000
3000
και μερικά που δανείστηκα από όλον τον κόσμο.
13:23
It's about seven pounds,
325
788000
3000
Είναι γύρω στα 3 κιλά,
13:26
which is probably about what my arm would weigh
326
791000
2000
όσο δηλαδή θα ζύγιζε και το χέρι μου
13:28
if I lost it right here.
327
793000
2000
αν το έχανα από αυτό το σημείο.
13:30
Obviously, that's heavy for Amanda.
328
795000
3000
Προφανώς, είναι βαρύ για την Αμάντα.
13:33
And in fact, it feels even heavier,
329
798000
2000
Και στην πραγματικότητα το νιώθει ακόμα πιο βαρύ
13:35
because it's not glued on the same.
330
800000
2000
γιατί δεν είναι κολλημένο
13:37
She's carrying all the weight through harnesses.
331
802000
2000
Μεταφέρει όλο το βάρος με εξαρτήσεις.
13:39
So the exciting part isn't so much the mechatronics,
332
804000
3000
Επομένως το συναρπαστικό μέρος δεν είναι τόσο η μηχατρονική,
13:42
but the control.
333
807000
2000
όσο ο έλεγχος.
13:44
So we've developed a small microcomputer
334
809000
3000
Έτσι αναπτύξαμε ένα μικροϋπολογιστή
13:47
that is blinking somewhere behind her back
335
812000
3000
που αναβοσβήνει κάπου πίσω από την πλάτη της
13:50
and is operating this
336
815000
2000
και το χειρίζεται
13:52
all by the way she trains it
337
817000
2000
και παρεμπιπτόντως το εκπαιδεύει
13:54
to use her individual muscle signals.
338
819000
2000
να χρησιμοποιεί τα ξεχωριστά μυϊκά σήματα.
13:56
So Amanda, when you first started using this arm,
339
821000
2000
Αμάντα, όταν πρωτοξεκίνησες να χρησιμοποιείς αυτό το χέρι,
13:58
how long did it take to use it?
340
823000
3000
πόσο καιρό σου πήρε να το χρησιμοποιήσεις;
14:01
AK: It took just about probably three to four hours
341
826000
2000
ΑΚ: Χρειάστηκαν περίπου τρεις με τέσσερις ώρες
14:03
to get it to train.
342
828000
2000
για να αρχίσω να το εκπαιδεύω.
14:05
I had to hook it up to a computer,
343
830000
2000
Έπρεπε να το εφαρμόζω σε έναν υπολογιστή,
14:07
so I couldn't just train it anywhere.
344
832000
2000
επομένως δε μπορούσα να το εκπαιδεύω παντού.
14:09
So if it stopped working, I just had to take it off.
345
834000
3000
Αν σταματούσε να λειτουργεί, έπρεπε απλά να το βγάλω.
14:12
So now it's able to train
346
837000
2000
Τώρα μπορεί να εκπαιδευθεί
14:14
with just this little piece on the back.
347
839000
2000
με αυτό το μικρό κομματάκι στην πλάτη.
14:16
I can wear it around.
348
841000
2000
Μπορώ να το φοράω παντού.
14:18
If it stops working for some reason, I can retrain it.
349
843000
3000
Αν σταματήσει να λειτουργεί για κάποιο λόγο, μπορώ να το εκπαιδεύσω ξανά.
14:21
Takes about a minute.
350
846000
2000
Χρειάζεται περίπου ένα λεπτό.
14:23
TK: So we're really excited,
351
848000
2000
ΤΚ: Είναι πράγματι συναρπαστικό,
14:25
because now we're getting to a clinically practical device.
352
850000
3000
επειδή τώρα οδηγούμαστε σε μια κλινικά πρακτική συσκευή.
14:28
And that's where our goal is --
353
853000
2000
Και αυτός είναι ο στόχος μας --
14:30
to have something clinically pragmatic to wear.
354
855000
4000
να έχουμε κάτι κλινικά πρακτικό.
14:34
We've also had Amanda able to use
355
859000
3000
Επίσης, επιτρέψαμε στην Αμάντα να χρησιμοποιεί
14:37
some of our more advanced arms that I showed you earlier.
356
862000
3000
μερικά από τα πιο προηγμένα χέρια που σας έδειξα νωρίτερα.
14:41
Here's Amanda using an arm made by DEKA Research Corporation.
357
866000
3000
Εδώ η Αμάντα χρησιμοποιεί ένα χέρι από τον Ερευνητικό Οργανισμό DEKA.
14:44
And I believe Dean Kamen presented it at TED a few years ago.
358
869000
4000
Και πιστεύω ότι ο Ντιν Κάμεν το παρουσίασε στο TED πριν από μερικά χρόνια.
14:48
So Amanda, you can see,
359
873000
2000
Η Αμάντα, όπως μπορείτε να δείτε,
14:50
has really good control.
360
875000
2000
έχει πολύ καλό έλεγχο.
14:52
It's all the pattern recognition.
361
877000
2000
Είναι η αναγνώριση σχημάτων.
14:54
And it now has a hand that can do different grasps.
362
879000
3000
Και τώρα έχει ένα χέρι που μπορεί να κάνει διαφορετικές λαβές.
14:57
What we do is have the patient go all the way open
363
882000
3000
Αυτό που κάνουμε είναι να βάλουμε τον ασθενή να
15:00
and think, "What hand grasp pattern do I want?"
364
885000
3000
σκεφθεί: «Τι σχήμα λαβής στην παλάμη θέλω;»
15:03
It goes into that mode,
365
888000
2000
Μπαίνει σε αυτή τη λειτουργία
15:05
and then you can do up to five or six different hand grasps with this hand.
366
890000
2000
και μετά μπορεί να κάνει πέντε ή έξι διαφορετικές λαβές με αυτό το χέρι.
15:07
Amanda, how many were you able to do with the DEKA arm?
367
892000
3000
Αμάντα, πόσες λαβές μπορούσες να κάνεις με το χέρι του DEKA;
15:10
AK: I was able to get four.
368
895000
2000
ΑΚ: Μπορούσα να κάνω τέσσερις.
15:12
I had the key grip, I had a chuck grip,
369
897000
3000
Τη γροθιά, το μισόκλειστο χέρι.
15:15
I had a power grasp
370
900000
2000
τη σφιχτή γροθιά
15:17
and I had a fine pinch.
371
902000
2000
και να ενώσω τον αντίχειρα με το δείχτη.
15:19
But my favorite one was just when the hand was open,
372
904000
2000
Το αγαπημένο μου όμως ήταν όταν το χέρι ήταν ανοιχτό,
15:21
because I work with kids,
373
906000
2000
γιατί δουλεύω με παιδιά
15:23
and so all the time you're clapping and singing,
374
908000
3000
και όλη την ώρα χειροκροτούμε και τραγουδάμε,
15:26
so I was able to do that again, which was really good.
375
911000
3000
έτσι μπορούσα να το ξανακάνω και ήταν πολύ καλό.
15:29
TK: That hand's not so good for clapping.
376
914000
2000
ΤΚ: Αυτό το χέρι δεν είναι τόσο καλό για χειροκρότημα.
15:31
AK: Can't clap with this one.
377
916000
2000
ΑΚ: Δε μπορώ να χειροκροτήσω με αυτό.
15:33
TK: All right. So that's exciting
378
918000
2000
ΤΚ: Εντάξει. Είναι λοιπόν συναρπαστικό
15:35
on where we may go with the better mechatronics,
379
920000
2000
το που μπορούμε να φτάσουμε με καλύτερη μηχατρονική,
15:37
if we make them good enough
380
922000
2000
αν τα κάνουμε αρκετά καλά,
15:39
to put out on the market and use in a field trial.
381
924000
3000
ώστε να κυκλοφορήσουν στην αγορά και να χρησιμοποιηθούν για δοκιμές.
15:42
I want you to watch closely.
382
927000
2000
Θέλω να παρακολουθήσετε προσεκτικά.
15:44
(Video) Claudia: Oooooh!
383
929000
2000
(Βίντεο) Κλόντια: Ωωωω!
15:46
TK: That's Claudia,
384
931000
2000
ΤΚ: Αυτή είναι η Κλόντια,
15:48
and that was the first time
385
933000
2000
κι αυτή ήταν η πρώτη φορά
15:50
she got to feel sensation through her prosthetic.
386
935000
3000
που αισθάνθηκε κάτι μέσω της πρόθεσης.
15:53
She had a little sensor at the end of her prosthesis
387
938000
3000
Είχε έναν μικρό αισθητήρα στο άκρο της πρόθεσης
15:56
that then she rubbed over different surfaces,
388
941000
3000
τον οποίο μετά έτριψε σε διαφορετικές επιφάνειες
15:59
and she could feel different textures
389
944000
2000
και μπορούσε να αισθανθεί διαφορετικές υφές
16:01
of sandpaper, different grits, ribbon cable,
390
946000
3000
όπως γυαλόχαρτο, διαφορετικά αμμοχάλικα, καλωδιοταινίες
16:04
as it pushed on her reinnervated hand skin.
391
949000
3000
καθώς πίεζε το επανανευρωμένο δέρμα της παλάμης της.
16:07
She said that when she just ran it across the table,
392
952000
3000
Είπε ότι καθώς το περνούσε κατά πλάτος του τραπεζιού
16:10
it felt like her finger was rocking.
393
955000
2000
αισθανόταν ότι το δάχτυλό της τρανταζόταν.
16:12
So that's an exciting laboratory experiment
394
957000
2000
Είναι ένα πολύ ενδιαφέρον εργαστηριακό πείραμα
16:14
on how to give back, potentially, some skin sensation.
395
959000
3000
του πώς μπορούμε να δώσουμε πίσω, δυνητικά, την αίσθηση του δέρματος.
16:17
But here's another video that shows some of our challenges.
396
962000
3000
Αυτό είναι άλλο ένα βίντεο που δείχνει κάποιες ακόμα από τις προκλήσεις μας.
16:20
This is Jesse, and he's squeezing a foam toy.
397
965000
3000
Αυτός είναι ο Τζέσι και πιέζει ένα παιχνίδι από αφρολέξ.
16:23
And the harder he squeezes -- you see a little black thing in the middle
398
968000
3000
Όσο πιο δυνατά πιέζει - βλέπετε ένα μικρό μαύρο πραγματάκι στη μέση
16:26
that's pushing on his skin proportional to how hard he squeezes.
399
971000
3000
που πιέζει το δέρμα ανάλογα με το πόσο σκληρά πιέζει.
16:29
But look at all the electrodes around it.
400
974000
2000
Κοιτάξτε τα ηλεκτρόδια γύρω του.
16:31
I've got a real estate problem.
401
976000
2000
Έχω ένα χωροταξικό πρόβλημα.
16:33
You're supposed to put a bunch of these things on there,
402
978000
2000
Ας υποθέσουμε ότι πρέπει να βάλετε μερικά από αυτά τα πράγματα εκεί,
16:35
but our little motor's making all kinds of noise
403
980000
3000
αλλά ο κινητήρας βγάζει πολλούς ήχους
16:38
right next to my electrodes.
404
983000
2000
ακριβώς δίπλα στα ηλεκτρόδια.
16:40
So we're really challenged on what we're doing there.
405
985000
3000
Αποτελεί μεγάλη πρόκληση το τι πρέπει να κάνουμε εκεί.
16:43
The future is bright.
406
988000
2000
Το μέλλον προδιαγράφεται λαμπρό.
16:45
We're excited about where we are and a lot of things we want to do.
407
990000
3000
Είμαστε ενθουσιασμένοι με το ποιοι είμαστε και με πολλά πράγματα που πρέπει να κάνουμε.
16:48
So for example,
408
993000
2000
Για παράδειγμα,
16:50
one is to get rid of my real estate problem
409
995000
3000
το ένα είναι να ξεφορτωθώ το χωροταξικό μου πρόβλημα
16:53
and get better signals.
410
998000
2000
και να πάρω καλύτερα σήματα.
16:55
We want to develop these little tiny capsules
411
1000000
3000
Θέλουμε να αναπτύξουμε αυτές τις μικροσκοπικές κάψουλες
16:58
about the size of a piece of risotto
412
1003000
2000
στο μέγεθος ενός κόκκου ρυζιού
17:00
that we can put into the muscles
413
1005000
2000
για να τις τοποθετήσουμε στους μύες
17:02
and telemeter out the EMG signals,
414
1007000
3000
και να τηλεμετρήσουμε τα σήματα EMG,
17:05
so that it's not worrying about electrode contact.
415
1010000
3000
ώστε να μην είναι ανησυχητικά για την επαφή των ηλεκτροδίων.
17:08
And we can have the real estate open
416
1013000
2000
Μπορούμε να έχουμε το σημείο ανοιχτό
17:10
to try more sensation feedback.
417
1015000
2000
για να δοκιμάσουμε περισσότερες πληροφορίες για την αίσθηση.
17:12
We want to build a better arm.
418
1017000
2000
Θέλουμε να κατασκευάσουμε ένα καλύτερο χέρι.
17:14
This arm -- they're always made for the 50th percentile male --
419
1019000
4000
Αυτό το χέρι -- πάντα κατασκευάζονται για αρσενικά κατά 50%,
17:18
which means they're too big for five-eighths of the world.
420
1023000
4000
που σημαίνει ότι είναι πολύ μεγάλα για τα 5/8 των ανθρώπων.
17:22
So rather than a super strong or super fast arm,
421
1027000
3000
Έτσι αντί για ένα πολύ ισχυρό ή πολύ γρήγορα χέρι,
17:25
we're making an arm that is --
422
1030000
2000
κατασκευάζουμε ένα χέρι, το οποίο είναι --
17:27
we're starting with,
423
1032000
2000
ξεκινάμε με αυτό,
17:29
the 25th percentile female --
424
1034000
3000
θηλυκό κατά 25% -
17:32
that will have a hand that wraps around,
425
1037000
2000
και θα έχουμε ένα χέρι που
17:34
opens all the way,
426
1039000
2000
ανοίγει ολόκληρο,
17:36
two degrees of freedom in the wrist and an elbow.
427
1041000
3000
δύο βαθμούς ελευθερίας στον καρπό και τον αγκώνα.
17:39
So it'll be the smallest and lightest
428
1044000
2000
Έτσι θα είναι το μικρότερο και ελαφρύτερο
17:41
and the smartest arm ever made.
429
1046000
2000
και εξυπνότερο χέρι που έχει κατασκευαστεί ποτέ.
17:43
Once we can do it that small,
430
1048000
2000
Αφού μπορούμε να το κάνουμε μικρό,
17:45
it's a lot easier making them bigger.
431
1050000
2000
είναι πολύ πιο εύκολο να το κάνουμε μεγαλύτερο.
17:47
So those are just some of our goals.
432
1052000
3000
Αυτοί είναι μερικοί από τους στόχους μας.
17:50
And we really appreciate you all being here today.
433
1055000
4000
Και ειλικρινά εκτιμούμε την παρουσία σας σήμερα εδώ.
17:54
I'd like to tell you a little bit about the dark side,
434
1059000
2000
Θα ήθελα να σας πω και λίγα πράγματα για τη σκοτεινή πλευρά,
17:56
with yesterday's theme.
435
1061000
2000
σχετικά με το χθεσινό ζήτημα.
17:58
So Amanda came jet-lagged,
436
1063000
2000
Η Αμάντα ήρθε με τζετ λαγκ,
18:00
she's using the arm,
437
1065000
2000
χρησιμοποιεί το χέρι
18:02
and everything goes wrong.
438
1067000
2000
και όλα πηγαίνουν στραβά.
18:04
There was a computer spook,
439
1069000
2000
Ο υπολογιστής είχε πρόβλημα,
18:06
a broken wire,
440
1071000
2000
είχαμε ένα σπασμένο καλώδιο,
18:08
a converter that sparked.
441
1073000
2000
έναν μετατροπέα που έβγαζε φλόγες.
18:10
We took out a whole circuit in the hotel
442
1075000
2000
Βγάλαμε ένα ολόκληρο κύκλωμα στο ξενοδοχείο
18:12
and just about put on the fire alarm.
443
1077000
2000
και ενεργοποιήσαμε τον συναγερμό πυρκαϊάς.
18:14
And none of those problems could I have dealt with,
444
1079000
3000
Δε θα μπορούσα να αντιμετωπίσω μόνος μου κανένα από αυτά τα προβλήματα,
18:17
but I have a really bright research team.
445
1082000
2000
αλλά έχω μια υπέροχη ερευνητική ομάδα.
18:19
And thankfully Dr. Annie Simon was with us
446
1084000
3000
Και ευτυχώς ήταν μαζί μας η Δρ. Άννι Σάιμον
18:22
and worked really hard yesterday to fix it.
447
1087000
2000
και δούλεψε πολύ σκληρά χθες για να τα διορθώσει.
18:24
That's science.
448
1089000
2000
Αυτό είναι επιστήμη,
18:26
And fortunately, it worked today.
449
1091000
2000
Και ευτυχώς, λειτούργησε σήμερα.
18:28
So thank you very much.
450
1093000
2000
Σας ευχαριστώ πάρα πολύ.
18:30
(Applause)
451
1095000
14000
(Χειροκροτήματα)
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