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

Why you should listen

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

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

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

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

Todd Kuiken: A prosthetic arm that "feels"

טוד קויקן: זרוע תותבת "מרגישה"

Filmed:
964,029 views

טוד קויקן, פיזיותרפיסט ומהנדס, בונה זרוע תותבת שמתחברת אל מערכת העצבים האנושית -- היא משפרת את התנועה, השליטה ואף את התחושה. על הבמה, המטופלת אמנדה קיטס עוזרת להציג את הזרוע הרובוטית של הדור הבא.
- Biomedical engineer
A doctor and engineer, Todd Kuiken builds new prosthetics that connect with the human nervous system. Yes: bionics. Full bio

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

00:15
So todayהיום, I would like to talk with you
0
0
3000
היום אני רוצה לדבר איתכם
00:18
about bionicsביונית,
1
3000
2000
על ביוניקה,
00:20
whichאיזה is the popularפופולרי termטווח
2
5000
2000
שהיא המונח המקובל
00:22
for the scienceמַדָע of replacingהחלפה partחֵלֶק of a livingחַי organismאורגניזם
3
7000
3000
למדע שעוסק בהחלפת חלק מאורגניזם חי
00:25
with a mechatronicמכטרוני deviceהתקן, or a robotרוֹבּוֹט.
4
10000
3000
בהתקן מכטרוני, רובוט.
00:28
It is essentiallyלמעשה
5
13000
2000
זה במהותו
00:30
the stuffדברים of life meetsפוגש machineמְכוֹנָה.
6
15000
3000
החיים פוגשים את המכונה.
00:33
And specificallyבאופן ספציפי, I'd like to talk with you
7
18000
2000
ובמיוחד, אני רוצה לדבר איתכם
00:35
about how bionicsביונית is evolvingמתפתח
8
20000
3000
על האופן בו ביוניקה מתפתחת
00:38
for people with armזְרוֹעַ amputationsקטיעות.
9
23000
3000
עבור אנשים קטועי ידיים.
00:41
This is our motivationמוֹטִיבָצִיָה.
10
26000
3000
זוהי המוטיבציה שלנו.
00:44
Armזְרוֹעַ amputationקְטִיעָה causesגורם ל a hugeעָצוּם disabilityנָכוּת.
11
29000
3000
קטיעת יד הינה נכות גדולה.
00:47
I mean, the functionalפוּנקצִיוֹנָלִי impairmentירידת ערך is clearברור.
12
32000
2000
הליקוי התיפקודי ברור לעין.
00:49
Our handsידיים are amazingמדהים instrumentsמכשירים.
13
34000
2000
הידיים שלנו הן מכשירים מדהימים.
00:51
And when you loseלאבד one, farרָחוֹק lessפָּחוּת bothשניהם,
14
36000
3000
וכשמאבדים אחת, שלא לדבר על שתיים,
00:54
it's a lot harderקשה יותר to do the things
15
39000
2000
הרבה יותר קשה לעשות דברים
00:56
we physicallyפיזית need to do.
16
41000
2000
שאנו צריכים לעשות מבחינה פיזית.
00:58
There's alsoגַם a hugeעָצוּם emotionalרִגשִׁי impactפְּגִיעָה.
17
43000
2000
ישנה גם השפעה נפשית גדולה.
01:00
And actuallyלמעשה, I spendלְבַלוֹת as much of my time in clinicמרפאה
18
45000
2000
ולמעשה, אני מקדיש אותה כמות זמן במרפאה
01:02
dealingעסק with the emotionalרִגשִׁי adjustmentהתאמה of patientsחולים
19
47000
3000
לטיפול בהסתגלות הנפשית של המטופלים
01:05
as with the physicalגוּפָנִי disabilityנָכוּת.
20
50000
2000
כמו לטיפול בנכות הפיזית.
01:07
And finallyסוף כל סוף, there's a profoundעָמוֹק socialחֶברָתִי impactפְּגִיעָה.
21
52000
3000
ולבסוף, ישנה השפעה חברתית עמוקה.
01:10
We talk with our handsידיים.
22
55000
2000
אנו מדברים עם הידיים.
01:12
We greetלברך with our handsידיים.
23
57000
2000
אנו מברכים לשלום עם הידיים.
01:14
And we interactאינטראקציה with the physicalגוּפָנִי worldעוֹלָם with our handsידיים.
24
59000
3000
ואנו יוצרים קשרים עם העולם הפיזי בעזרת הידיים.
01:17
And when they're missingחָסֵר,
25
62000
2000
וכאשר הן חסרות,
01:19
it's a barrierמַחסוֹם.
26
64000
2000
זה מכשול.
01:21
Armזְרוֹעַ amputationקְטִיעָה is usuallyבְּדֶרֶך כְּלַל causedגרם ל by traumaטְרַאוּמָה,
27
66000
3000
קטיעת יד נגרמת לרוב כתוצאה מטראומה גופנית,
01:24
with things like industrialתַעֲשִׂיָתִי accidentsתאונות,
28
69000
2000
עקב דברים כגון תאונות עבודה,
01:26
motorמָנוֹעַ vehicleרכב collisionsהתנגשויות
29
71000
2000
תאונות דרכים
01:28
or, very poignantlyבְּחַרִיפוּת, warמִלחָמָה.
30
73000
2000
או בצורה חזקה ביותר, במלחמה
01:30
There are alsoגַם some childrenיְלָדִים who are bornנוֹלָד withoutלְלֹא armsנשק,
31
75000
3000
ישנם גם ילדים שנולדים ללא ידיים,
01:33
calledשקוראים לו congenitalמִלֵדָה limbאֵיבָר deficiencyמחסור ב.
32
78000
3000
דבר שנקרא פגם גפיים מולד.
01:36
Unfortunatelyלצערי, we don't do great
33
81000
2000
לצערי, אנו לא מצטיינים
01:38
with upper-limbהעליון איבר prostheticsתותבות.
34
83000
2000
בפרוסטטיקה של הגפיים העליונות.
01:40
There are two generalכללי typesסוגים.
35
85000
2000
ישנם שני סוגים באופן כללי
01:42
They're calledשקוראים לו body-poweredמופעל על ידי הגוף prosthesesתותבות,
36
87000
2000
הם נקראים תותבות מונעות-גוף,
01:44
whichאיזה were inventedבדוי just after the Civilאֶזרָחִי Warמִלחָמָה,
37
89000
2000
אשר הומצאו לאחר מלחמת האזרחים (האמריקנית),
01:46
refinedמְזוּקָק in Worldעוֹלָם Warמִלחָמָה I and Worldעוֹלָם Warמִלחָמָה IIII.
38
91000
3000
ושופצו במהלך מלחה"ע הראשונה והשנייה.
01:49
Here you see a patentפָּטֶנט
39
94000
2000
כאן אתם יכולים לראות פטנט
01:51
for an armזְרוֹעַ in 1912.
40
96000
2000
ליד בשנת 1912.
01:53
It's not a lot differentשונה
41
98000
2000
היא לא שונה כל כך
01:55
than the one you see on my patientסבלני.
42
100000
3000
מאשר זו שאתם רואים על המטופל שלי.
01:58
They work by harnessingרְתִימָה shoulderכָּתֵף powerכּוֹחַ.
43
103000
2000
הן עובדות על ידי רתימת הכוח של הכתף.
02:00
So when you squishמעיכה your shouldersכתפיים, they pullמְשׁוֹך on a bicycleאופניים cableכֶּבֶל.
44
105000
3000
כך כשמושכים בכתפיים, הן מושכות כבל הילוכים.
02:03
And that bicycleאופניים cableכֶּבֶל can openלִפְתוֹחַ or closeלִסְגוֹר a handיד or a hookוו
45
108000
3000
וכבל ההילוכים הזה יכול לפתוח או לסגור יד או וו.
02:06
or bendלְכּוֹפֵף an elbowמַרְפֵּק.
46
111000
2000
או לכופף מרפק.
02:08
And we still use them commonlyבדרך כלל,
47
113000
2000
ואנו עדיין משתמשים בהם בדרך כלל
02:10
because they're very robustחָסוֹן
48
115000
2000
כיוון שהן מאוד חסונות
02:12
and relativelyיחסית simpleפָּשׁוּט devicesהתקנים.
49
117000
2000
וקלות יחסית לתפעול.
02:14
The stateמדינה of the artאומנות
50
119000
2000
הדבר החדיש ביותר
02:16
is what we call myoelectricmyoelectric prosthesesתותבות.
51
121000
2000
הוא מה שנקרא תותבות מיו-חשמליות.
02:18
These are motorizedמְמוּנָע devicesהתקנים
52
123000
2000
מדובר בהתקנים ממונעים
02:20
that are controlledמְבוּקָר
53
125000
2000
הנשלטים
02:22
by little electricalחַשׁמַלִי signalsאותות from your muscleשְׁרִיר.
54
127000
2000
על ידי אותות חשמליים מהשרירים.
02:24
Everyכֹּל time you contractחוֹזֶה a muscleשְׁרִיר,
55
129000
2000
בכל פעם שאתה מכווץ שריר,
02:26
it emitsפולט a little electricityחַשְׁמַל
56
131000
2000
הוא משחרר מעט חשמל
02:28
that you can recordתקליט with antennaeאנטנות or electrodesאלקטרודות
57
133000
2000
שאפשר לקלוט בעזרת אנטנה או אלקטרודות
02:30
and use that to operateלְהַפְעִיל the motorizedמְמוּנָע prosthesisתוֹתֶבֶת.
58
135000
3000
ולהשתמש בזה כדי לתפעל את התותבת הממונעת.
02:33
They work prettyיפה well
59
138000
2000
זה עובד לא רע
02:35
for people who have just lostאבד theirשֶׁלָהֶם handיד,
60
140000
2000
עבור אנשים שעכשיו איבדו את ידם
02:37
because your handיד musclesשרירים are still there.
61
142000
2000
כיוון ששרירי הידיים עדיין שם.
02:39
You squeezeלמחוץ your handיד, these musclesשרירים contractחוֹזֶה.
62
144000
2000
אתה מכווץ את היד והשרירים הללו מתכווצים.
02:41
You openלִפְתוֹחַ it, these musclesשרירים contractחוֹזֶה.
63
146000
2000
אתה פותח אותה והשרירים ההם מתכווצים.
02:43
So it's intuitiveאינטואיטיבי, and it worksעובד prettyיפה well.
64
148000
3000
זה אינטואטיבי, וזה עובד לא רע.
02:46
Well how about with higherגבוה יותר levelsרמות of amputationקְטִיעָה?
65
151000
2000
אבל מה לגבי רמות קשות יותר של קטיעה?
02:48
Now you've lostאבד your armזְרוֹעַ aboveמֵעַל the elbowמַרְפֵּק.
66
153000
2000
כאשר איבדת את הזרוע מעל המרפק.
02:50
You're missingחָסֵר not only these musclesשרירים,
67
155000
2000
ולא רק שהשרירים הללו חסרים לך,
02:52
but your handיד and your elbowמַרְפֵּק too.
68
157000
2000
אלא גם היד והמרפק.
02:54
What do you do?
69
159000
2000
מה אתה עושה?
02:56
Well our patientsחולים have to use
70
161000
2000
המטופלים שלנו צריכים להשתמש
02:58
very code-yקוד y systemsמערכות
71
163000
3000
במערכות מאוד מסורבלות
03:01
of usingמבנה יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוני just theirשֶׁלָהֶם armזְרוֹעַ musclesשרירים
72
166000
2000
בהן משתמשים רק בשרירי הזרוע
03:03
to operateלְהַפְעִיל roboticרובוטית limbsגפיים.
73
168000
3000
כדי לתפעל גפיים רובוטיות.
03:06
We have roboticרובוטית limbsגפיים.
74
171000
2000
יש לנו גפיים רובוטיות.
03:08
There are severalכַּמָה availableזמין on the marketשׁוּק, and here you see a fewמְעַטִים.
75
173000
3000
ישנן כמה הנמצאות בשוק, והנה חלקן כאן
03:11
They containלְהַכִיל just a handיד that will openלִפְתוֹחַ and closeלִסְגוֹר,
76
176000
3000
הן מכילות רק יד שיכולה להיפתח ולהיסגר,
03:14
a wristמפרק כף היד rotatorמסובבת and an elbowמַרְפֵּק.
77
179000
2000
רוטור של פרק כף היד ומרפק.
03:16
There's no other functionsפונקציות.
78
181000
2000
אין פונקציות אחרות.
03:18
If they did, how would we tell them what to do?
79
183000
2000
אם היו, כיצד היינו אומרים להן מה לעשות?
03:20
We builtבנוי our ownשֶׁלוֹ armזְרוֹעַ at the Rehabגמילה Instituteמכון of Chicagoשיקגו
80
185000
3000
בנינו זרוע משלנו במכון השיקום בשיקגו
03:23
where we'veיש לנו addedהוסיף some wristמפרק כף היד flexionכְּפִיפָה and shoulderכָּתֵף jointsהמפרקים
81
188000
3000
שם הוספנו מעט גמישות לפרק כף היד ומפרקי כתפיים
03:26
to get up to sixשֵׁשׁ motorsמנועים, or sixשֵׁשׁ degreesמעלות of freedomחוֹפֶשׁ.
82
191000
3000
והגענו לשישה מנועים, או שש דרגות של חופש תנועה
03:29
And we'veיש לנו had the opportunityהִזדַמְנוּת to work with some very advancedמִתקַדֵם armsנשק
83
194000
3000
ונקרתה לנו ההזדמנות לעבוד עם זרועות מתקדמות למדי
03:32
that were fundedממומן by the U.S. militaryצבאי, usingמבנה יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוני these prototypesאב טיפוס,
84
197000
3000
שמומנו על ידי צבא ארה"ב, ולהשתמש באבי-הטיפוס הללו,
03:35
that had up to 10 differentשונה degreesמעלות of freedomחוֹפֶשׁ
85
200000
3000
אשר הגיעו לידי 10 דרגות של חופש תנועה
03:38
includingלְרַבּוֹת movableזָחִיחַ handsידיים.
86
203000
2000
כולל ידיים שניתן להזיזן.
03:40
But at the endסוֹף of the day,
87
205000
2000
אבל בסופו של יום,
03:42
how do we tell these roboticרובוטית armsנשק what to do?
88
207000
2000
כיצד נגיד לזרועות הרובוטיות הללו מה לעשות?
03:44
How do we controlלִשְׁלוֹט them?
89
209000
2000
איך נשלוט בהן?
03:46
Well we need a neuralעֲצַבִּי interfaceמִמְשָׁק,
90
211000
2000
אנו זקוקים לממשק עצבי,
03:48
a way to connectלְחַבֵּר to our nervousעַצבָּנִי systemמערכת
91
213000
2000
לדרך להתחבר למערכת העצבים שלנו
03:50
or our thought processesתהליכים
92
215000
2000
או לתהליך החשיבה שלנו
03:52
so that it's intuitiveאינטואיטיבי, it's naturalטִבעִי,
93
217000
2000
כך שזה יהיה אינטואיטיבי, טבעי,
03:54
like for you and I.
94
219000
4000
כמו בשבילי ובשבילכם.
03:58
Well the bodyגוּף worksעובד by startingהחל a motorמָנוֹעַ commandפקודה in your brainמוֹחַ,
95
223000
3000
הגוף עובד ע"י יצירת פקודה מוטורית במוח,
04:01
going down your spinalשֶׁל עַמוּד הַשִׁדרָה cordחוּט,
96
226000
2000
שעוברת במורד חוט השדרה,
04:03
out the nervesעֲצַבִּים and to your peripheryפֵּרִיפֶריָה.
97
228000
2000
דרך העצבים אל קצוות הגוף.
04:05
And your sensation'sתחושה של the exactמְדוּיָק oppositeמול.
98
230000
2000
ותחושה היא ההפך הגמור.
04:07
You touchלגעת yourselfעַצמְךָ, there's a stimulusגירוי
99
232000
2000
אתם נוגעים בעצמכם ונוצר גירוי
04:09
that comesבא up those very sameאותו nervesעֲצַבִּים back up to your brainמוֹחַ.
100
234000
3000
שעולה במעלה אותם עצבים בדיוק חזרה למוח.
04:13
When you loseלאבד your armזְרוֹעַ, that nervousעַצבָּנִי systemמערכת still worksעובד.
101
238000
3000
כאשר מאבדים זרוע, מערכת העצבים הזו ממשיכה לעבוד.
04:16
Those nervesעֲצַבִּים can put out commandפקודה signalsאותות.
102
241000
3000
העצבים הללו יכולים לשלוח אותות.
04:19
And if I tapבֶּרֶז the nerveעָצָב endingסִיוּם
103
244000
2000
ואם אני נוגע בקצה של העצב
04:21
on a Worldעוֹלָם Warמִלחָמָה IIII vetוטרינר,
104
246000
2000
אצל ותיק מלחה"ע השנייה
04:23
he'llגֵיהִנוֹם still feel his missingחָסֵר handיד.
105
248000
2000
הוא עדיין ירגיש את ידו החסרה.
04:25
So you mightאולי say,
106
250000
2000
אז ישנם כאלו שיאמרו,
04:27
let's go to the brainמוֹחַ
107
252000
2000
צריך לגשת אל המוח
04:29
and put something in the brainמוֹחַ to recordתקליט signalsאותות,
108
254000
3000
ולהכניס משהו למוח שיקלוט אותות,
04:32
or in the endסוֹף of the peripheralשׁוּלִי nerveעָצָב and recordתקליט them there.
109
257000
3000
או בקצה של העצב ההיקפי ויקלוט אותם שם.
04:35
And these are very excitingמְרַגֵשׁ researchמחקר areasאזורי,
110
260000
3000
ואלו תחומי מחקר מרתקים מאוד,
04:38
but it's really, really hardקָשֶׁה.
111
263000
2000
אבל זה מאוד קשה.
04:40
You have to put in
112
265000
2000
צריך להכניס
04:42
hundredsמאות of microscopicמִיקרוֹסקוֹפִּי wiresחוטים
113
267000
2000
מאות כבלים מיקרוסקופיים
04:44
to recordתקליט from little tinyזָעִיר individualאִישִׁי neuronsנוירונים -- ordinaryרגיל fibersסיבים
114
269000
4000
שיקלטו (אותות) מנוירונים בודדים מזעריים -- סיבים רגילים
04:48
that put out tinyזָעִיר signalsאותות
115
273000
2000
ששולחים אותות מזעריים
04:50
that are microvoltsmicrovolts.
116
275000
2000
במיקרו-וולטים.
04:52
And it's just too hardקָשֶׁה
117
277000
2000
וזה פשוט קשה מדי
04:54
to use now and for my patientsחולים todayהיום.
118
279000
2000
לשימוש עכשיו ועבור המטופלים שלי כיום.
04:56
So we developedמפותח a differentשונה approachגִישָׁה.
119
281000
3000
אז פיתחנו גישה שונה.
04:59
We're usingמבנה יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוני a biologicalבִּיוֹלוֹגִי amplifierמַגבֵּר
120
284000
3000
אנו משתמשים במגבר ביולוגי
05:02
to amplifyלהגביר these nerveעָצָב signalsאותות -- musclesשרירים.
121
287000
3000
כדי להגביר את האותות העצביים -- שרירים.
05:05
Musclesשרירים will amplifyלהגביר the nerveעָצָב signalsאותות
122
290000
2000
שרירים מגבירים את האותות העצביים
05:07
about a thousand-foldפִּי אֶלֶף,
123
292000
2000
בערך פי אלף,
05:09
so that we can recordתקליט them from on topחלק עליון of the skinעור,
124
294000
3000
כך שנוכל לקלוט אותם מעל העור,
05:12
like you saw earlierמוקדם יותר.
125
297000
2000
כפי שראיתם קודם לכן.
05:14
So our approachגִישָׁה is something we call targetedממוקד reinnervationשימור.
126
299000
3000
הגישה שלנו נקראת "עצבוב מוכוון".
05:17
Imagineלדמיין, with somebodyמִישֶׁהוּ who'sמי זה lostאבד theirשֶׁלָהֶם wholeכֹּל armזְרוֹעַ,
127
302000
3000
דמיינו לעצמכם - עם מישהו שאיבד את כל הזרוע,
05:20
we still have fourארבעה majorגדול nervesעֲצַבִּים
128
305000
2000
יש לנו עדיין ארבעה עצבים עיקריים
05:22
that go down your armזְרוֹעַ.
129
307000
2000
שיורדים במורד הזרוע.
05:24
And we take the nerveעָצָב away from your chestחזה muscleשְׁרִיר
130
309000
3000
ואנו מזיזים את העצב משריר החזה
05:27
and let these nervesעֲצַבִּים growלגדול into it.
131
312000
3000
ומאפשרים לעצבים הללו לצמוח אליו.
05:30
Now you think, "Closeלִסְגוֹר handיד," and a little sectionסָעִיף of your chestחזה contractsחוזים.
132
315000
3000
אם תחשבו על "לסגור את היד", חלק קטן מהחזה שלכם יתכווץ.
05:33
You think, "Bendלְכּוֹפֵף elbowמַרְפֵּק,"
133
318000
2000
אם תחשבו על "לכופף את המרפק,"
05:35
a differentשונה sectionסָעִיף contractsחוזים.
134
320000
2000
חלק אחר יתכווץ.
05:37
And we can use electrodesאלקטרודות or antennaeאנטנות
135
322000
2000
וביכולתנו להשתמש באלקטרודות או באנטנות
05:39
to pickלִבחוֹר that up and tell the armזְרוֹעַ to moveמהלך \ לזוז \ לעבור.
136
324000
3000
כדי לקלוט את זה ולהורות לזרוע לזוז.
05:42
That's the ideaרַעְיוֹן.
137
327000
2000
זה הרעיון.
05:44
So this is the first man that we triedניסה it on.
138
329000
3000
זהו האדם הראשון עליו ניסינו את זה.
05:47
His nameשֵׁם is Jesseג'סי Sullivanסאליבן.
139
332000
2000
שמו ג'סי סאליבן.
05:49
He's just a saintקָדוֹשׁ of a man --
140
334000
2000
אדם קדוש פשוט --
05:51
54-year-old-גיל linemanקַוָן who touchedנגע the wrongלא בסדר wireחוּט
141
336000
2000
איש חברת החשמל בן 54 שנגע בכבל הלא-נכון
05:53
and had bothשניהם of his armsנשק burntשַׂרוּף so badlyרע
142
338000
3000
וזרועותיו נכוו כל כך קשה
05:56
they had to be amputatedקטוע at the shoulderכָּתֵף.
143
341000
2000
עד שנאלצו לקטוע אותם עד הכתף.
05:58
Jesseג'סי cameבא to us at the RICRIC
144
343000
2000
ג'סי הגיע אלינו למכון השיקום בשיקגו
06:00
to be fitלְהַתְאִים with these state-of-the-artמדינת האומנות devicesהתקנים, and here you see them.
145
345000
3000
כדי לקבל את ההתקנים החדישים הללו, והנה אתם רואים
06:03
I'm still usingמבנה יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוני that oldישן technologyטֶכנוֹלוֹגִיָה
146
348000
3000
שאני ממשיך להשתמש בטכנולוגיה הישנה ההיא
06:06
with a bicycleאופניים cableכֶּבֶל on his right sideצַד.
147
351000
2000
עם כבל הילוכים בצידו הימני.
06:08
And he picksמבחר whichאיזה jointמשותף he wants to moveמהלך \ לזוז \ לעבור with those chinסַנְטֵר switchesמתגים.
148
353000
3000
והוא בוחר אילו מפרקים ברצונו להזיז עם מתגי הסנטר האלו.
06:11
On the left sideצַד he's got a modernמוֹדֶרנִי motorizedמְמוּנָע prosthesisתוֹתֶבֶת
149
356000
3000
בצד שמאל יש לו תותבת ממונעת מודרנית
06:14
with those threeשְׁלוֹשָׁה jointsהמפרקים,
150
359000
2000
עם שלושת המפרקים הללו,
06:16
and he operatesפועלת little padsרפידות in his shoulderכָּתֵף
151
361000
3000
והוא מתפעל כריות קטנות על הכתף שלו
06:19
that he touchesנוגע to make the armזְרוֹעַ go.
152
364000
2000
בהן הוא נוגע כדי להזיז את הזרוע.
06:21
And Jesse'sשל ג'סי a good craneמנוף operatorמַפעִיל,
153
366000
2000
וג'סי הוא מנופאי טוב,
06:23
and he did okay by our standardsתקנים.
154
368000
2000
והוא היה בסדר לפי הסטנדרטים שלנו.
06:25
He alsoגַם requiredנדרש a revisionגרסה surgeryכִּירוּרגִיָה on his chestחזה.
155
370000
3000
הוא נזקק גם לניתוח רוויזיה בחזה.
06:28
And that gaveנתן us the opportunityהִזדַמְנוּת
156
373000
2000
וזה נתן לנו את האפשרות
06:30
to do targetedממוקד reinnervationשימור.
157
375000
2000
לבצע עצבוב מוכוון.
06:32
So my colleagueעמית, Drד"ר. Gregגרג Dumanianדומנית, did the surgeryכִּירוּרגִיָה.
158
377000
3000
עמיתי, ד"ר גרג דומניאן, ביצע את הניתוח.
06:35
First, we cutגזירה away the nerveעָצָב to his ownשֶׁלוֹ muscleשְׁרִיר,
159
380000
3000
ראשית, הזזנו את העצב של השריר עצמו,
06:38
then we tookלקח the armזְרוֹעַ nervesעֲצַבִּים
160
383000
2000
ואז לקחנו את עצבי הזרוע
06:40
and just kindסוג of had them shiftמִשׁמֶרֶת down ontoעַל גַבֵּי his chestחזה
161
385000
2000
והסטנו אותם למטה אל החזה שלו
06:42
and closedסָגוּר him up.
162
387000
2000
ותפרנו אותו.
06:44
And after about threeשְׁלוֹשָׁה monthsחודשים,
163
389000
2000
לאחר שלושה חודשים בערך,
06:46
the nervesעֲצַבִּים grewגדל in a little bitbit and we could get a twitchפִּרפּוּר.
164
391000
2000
העצבים צמחו מעט והצלחנו לבצע תנועה קלה.
06:48
And after sixשֵׁשׁ monthsחודשים, the nervesעֲצַבִּים grewגדל in well,
165
393000
3000
ולאחר שישה חודשים, העצבים צמחו היטב,
06:51
and you could see strongחָזָק contractionsהתכווצויות.
166
396000
2000
ואפשר היה לראות התכווצויות רציניות.
06:53
And this is what it looksנראה like.
167
398000
2000
וכך זה נראה.
06:55
This is what happensקורה when Jesseג'סי thinksחושב
168
400000
2000
זה מה שקורה כאשר ג'סי חושב
06:57
openלִפְתוֹחַ and closeלִסְגוֹר his handיד,
169
402000
2000
על לפתוח ולסגור את היד,
06:59
or bendלְכּוֹפֵף or straightenלְסַדֵר your elbowמַרְפֵּק.
170
404000
3000
או לכופף וליישר את המרפק.
07:02
You can see the movementsתנועות on his chestחזה,
171
407000
2000
אתם יכולים לראות את תנועות החזה שלו,
07:04
and those little hashבְּלִיל marksסימנים
172
409000
2000
והסימנים הקטנים הללו
07:06
are where we put our antennaeאנטנות, or electrodesאלקטרודות.
173
411000
2000
מראים היכן אנו שמים את האנטנות או האלקטרודות שלנו.
07:08
And I challengeאתגר anybodyמִישֶׁהוּ in the roomחֶדֶר
174
413000
2000
ואני מעמיד אתגר בפני כל מי שבחדר הזה
07:10
to make theirשֶׁלָהֶם chestחזה go like this.
175
415000
2000
להזיז את החזה שלו כך.
07:12
His brainמוֹחַ is thinkingחושב about his armזְרוֹעַ.
176
417000
2000
המוח שלו חושב על הזרוע.
07:14
He has not learnedמְלוּמָד how to do this with the chestחזה.
177
419000
3000
הוא לא למד כיצד לעשות זאת עם החזה.
07:17
There is not a learningלְמִידָה processתהליך.
178
422000
2000
אין תהליך למידה.
07:19
That's why it's intuitiveאינטואיטיבי.
179
424000
2000
זו הסיבה שזה אינטואיטיבי.
07:21
So here'sהנה Jesseג'סי in our first little testמִבְחָן with him.
180
426000
3000
הנה ג'סי במבחן הראשון שלנו איתו.
07:24
On the left-handיד שמאל sideצַד, you see his originalמְקוֹרִי prosthesisתוֹתֶבֶת,
181
429000
3000
בצד שמאל רואים את התותבת המקורית שלו,
07:27
and he's usingמבנה יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוני those switchesמתגים
182
432000
2000
והוא משתמש במתגים הללו
07:29
to moveמהלך \ לזוז \ לעבור little blocksבלוקים from one boxקופסא to the other.
183
434000
2000
כדי להזיז בלוקים קטנים מקופסא אחת לשנייה.
07:31
He's had that armזְרוֹעַ for about 20 monthsחודשים, so he's prettyיפה good with it.
184
436000
3000
הזרוע הזו אצלו בערך 20 חודשים כך שהוא מיומן למדי.
07:34
On the right sideצַד,
185
439000
2000
בצד ימין,
07:36
two monthsחודשים after we fitלְהַתְאִים him with his targetedממוקד reinnervationשימור prosthesisתוֹתֶבֶת --
186
441000
3000
חודשיים לאחר שציידנו אותו בתותבת עצבוב מוכוון --
07:39
whichאיזה, by the way, is the sameאותו physicalגוּפָנִי armזְרוֹעַ,
187
444000
3000
שדרך אגב, מדובר באותה זרוע פיזית,
07:42
just programmedאלחוטי a little differentשונה --
188
447000
2000
שמתוכנתת בצורה אחרת --
07:44
you can see that he's much fasterמהיר יותר
189
449000
2000
ניתן לראות שהוא מהיר בהרבה
07:46
and much smootherחלקה יותר as he movesמהלכים these little blocksבלוקים.
190
451000
3000
וחלק יותר כשהוא מעביר את הבלוקים הקטנים הללו.
07:49
And we're only ableיכול to use threeשְׁלוֹשָׁה of the signalsאותות at this time.
191
454000
3000
ויכולנו להפעיל רק שלושה מהאותות בזמנו.
07:52
Then we had one of those little surprisesהפתעות in scienceמַדָע.
192
457000
5000
אחר כך נכונה לנו אחת מההפתעות הקטנות שיש במדע.
07:57
So we're all motivatedמוטיבציה to get motorמָנוֹעַ commandsפקודות
193
462000
2000
כולנו היינו בעלי מוטיבציה לגרום לפקודות מוטוריות
07:59
to driveנהיגה roboticרובוטית armsנשק.
194
464000
2000
להפעיל זרועות רובוטיות.
08:01
And after a fewמְעַטִים monthsחודשים,
195
466000
2000
ולאחר מספר חודשים,
08:03
you touchלגעת Jesseג'סי on his chestחזה,
196
468000
2000
אם נגעת בחזה של ג'סי
08:05
and he feltהרגיש his missingחָסֵר handיד.
197
470000
3000
הוא הרגיש את ידו החסרה.
08:08
His handיד sensationתְחוּשָׁה grewגדל into his chestחזה again
198
473000
2000
תחושת היד שלו נוצרה מחדש בתוך החזה שלו.
08:10
probablyכנראה because we had alsoגַם takenנלקח away a lot of fatשמן,
199
475000
3000
ככל הנראה כיוון שהסרנו גם שומן רב,
08:13
so the skinעור was right down to the muscleשְׁרִיר
200
478000
2000
כך שהעור נמצא ממש על השריר
08:15
and deinnervateddeinnervated, if you would, his skinעור.
201
480000
2000
וביצענו עצבוב לעור שלו.
08:17
So you touchלגעת Jesseג'סי here, he feelsמרגיש his thumbאֲגוּדָל;
202
482000
2000
אם נוגעים בג'סי כאן, הוא מרגיש את האגודל;
08:19
you touchלגעת it here, he feelsמרגיש his pinkyפינקי.
203
484000
2000
אם נוגעים בו כאן, הוא מרגיש את הזרת.
08:21
He feelsמרגיש lightאוֹר touchלגעת
204
486000
2000
הוא מרגיש מגע קל
08:23
down to one gramגְרַם of forceכּוֹחַ.
205
488000
2000
עד כדי גרם אחד של כוח.
08:25
He feelsמרגיש hotחַם, coldקַר, sharpחַד, dullמשעמם,
206
490000
3000
הוא מרגיש חום, קור, חדות, קהות,
08:28
all in his missingחָסֵר handיד,
207
493000
2000
הכל בידו החסרה,
08:30
or bothשניהם his handיד and his chestחזה,
208
495000
2000
או גם ביד וגם בחזה,
08:32
but he can attendהשתתף to eitherאוֹ.
209
497000
2000
אבל הוא יכול להתייחס לכל אחד מהם.
08:34
So this is really excitingמְרַגֵשׁ for us,
210
499000
2000
זה מאוד מרגש עבורנו,
08:36
because now we have a portalשַׁעַר,
211
501000
2000
כיוון שעכשיו יש לנו שער,
08:38
a portalשַׁעַר, or a way to potentiallyפוטנציאל give back sensationתְחוּשָׁה,
212
503000
4000
שער, או דרך אפשרית להחזיר תחושה,
08:42
so that he mightאולי feel what he touchesנוגע
213
507000
2000
כך שהוא ירגיש במה הוא נוגע
08:44
with his prostheticתותבת handיד.
214
509000
2000
בידו התותבת.
08:46
Imagineלדמיין sensorsחיישנים in the handיד
215
511000
2000
תארו לעצמכם חיישנים ביד
08:48
comingמגיע up and pressingלחיצה on this newחָדָשׁ handיד skinעור.
216
513000
3000
העולים למעלה ולוחצים על עור היד החדש.
08:51
So it was very excitingמְרַגֵשׁ.
217
516000
2000
זה היה מאוד מרגש.
08:53
We'veללא שם: יש לנו alsoגַם goneנעלם on
218
518000
2000
המשכנו גם
08:55
with what was initiallyבהתחלה our primaryיְסוֹדִי populationאוּכְלוֹסִיָה
219
520000
2000
עם אלו שהיוו מלכתחילה את האוכלוסייה העיקרית שלנו
08:57
of people with above-the-elbowמעל המרפק amputationsקטיעות.
220
522000
2000
של אנשים קטועי ידיים מעל המרפק.
08:59
And here we deinnervatedeinnervate, or cutגזירה the nerveעָצָב away,
221
524000
3000
איתם ביצענו עצבוב, הזזנו את העצב,
09:02
just from little segmentsקטע of muscleשְׁרִיר
222
527000
2000
רק מחלקים קטנים של שריר
09:04
and leaveלעזוב othersאחרים aloneלבד
223
529000
2000
והשארנו אחרים
09:06
that give us our up-downלמעלה למטה signalsאותות
224
531000
2000
שנותנים לנו את אותות הלמעלה-למטה
09:08
and two othersאחרים that will give us a handיד openלִפְתוֹחַ and closeלִסְגוֹר signalאוֹת.
225
533000
3000
ושניים נוספים של האותות "פתח וסגור יד".
09:11
This was one of our first patientsחולים, Chrisכריס.
226
536000
2000
זהו כריס, אחד המטופלים הראשונים שלנו.
09:13
You see him with his originalמְקוֹרִי deviceהתקן
227
538000
2000
כאן הוא עם ההתקן המקורי שלו.
09:15
on the left there after eightשמונה monthsחודשים of use,
228
540000
2000
בצד שמאל, לאחר שמונה חודשים של שימוש,
09:17
and on the right, it is two monthsחודשים.
229
542000
2000
ובצד ימין זה לאחר חודשיים.
09:19
He's about fourארבעה or fiveחָמֵשׁ timesפִּי as fastמָהִיר
230
544000
3000
הוא מהיר יותר פי ארבע או חמש
09:22
with this simpleפָּשׁוּט little performanceביצועים metricמֶטרִי.
231
547000
3000
במבחן הביצוע הפשוט הזה.
09:25
All right.
232
550000
2000
בסדר גמור.
09:27
So one of the bestהטוב ביותר partsחלקים of my jobעבודה
233
552000
3000
אחד הדברים הטובים ביותר בעבודה שלי
09:30
is workingעובד with really great patientsחולים
234
555000
2000
הוא לעבוד עם מטופלים מצויינים
09:32
who are alsoגַם our researchמחקר collaboratorsמשתפי פעולה.
235
557000
2000
שגם משתפים פעולה איתנו במחקר.
09:34
And we're fortunateבַּר מַזָל todayהיום
236
559000
2000
והיום אנו ברי-מזל
09:36
to have Amandaאמנדה Kittsקיטס come and joinלְהִצְטַרֵף us.
237
561000
2000
כיוון שאמנדה קיטס תצטרף אלינו.
09:38
Please welcomeברוך הבא Amandaאמנדה Kittsקיטס.
238
563000
2000
אמנדה קיטס, בבקשה.
09:40
(Applauseתְשׁוּאוֹת)
239
565000
7000
(מחיאות כפיים)
09:47
So Amandaאמנדה, would you please tell us how you lostאבד your armזְרוֹעַ?
240
572000
3000
אמנדה, תוכלי לספר איך איבדת את זרועך?
09:50
Amandaאמנדה Kittsקיטס: Sure. In 2006, I had a carאוטו accidentתְאוּנָה.
241
575000
3000
אמנדה: בטח. ב- 2006 עברתי תאונת דרכים.
09:53
And I was drivingנְהִיגָה home from work,
242
578000
3000
נהגתי הביתה חזרה מהעבודה,
09:56
and a truckמַשָׂאִית was comingמגיע the oppositeמול directionכיוון,
243
581000
2000
כשמשאית הגיעה מהכיוון הנגדי,
09:58
cameבא over into my laneנתיב,
244
583000
2000
נכנסה לנתיב שלי,
10:00
ranרץ over the topחלק עליון of my carאוטו and his axleסֶרֶן toreקרע my armזְרוֹעַ off.
245
585000
4000
עברה על המכונית שלי והציר שלה קרע לי את היד.
10:04
Toddטוד Kuikenקואיקן: Okay, so after your amputationקְטִיעָה, you healedנרפא up.
246
589000
3000
טוד: אוקיי, ולאחר הקטיעה שלך, החלמת.
10:07
And you've got one of these conventionalמוּסכָּם armsנשק.
247
592000
2000
וקיבלת זרוע קונבנציונלית כזו.
10:09
Can you tell us how it workedעבד?
248
594000
3000
תוכלי לספר כיצד היא עבדה?
10:12
AKAK: Well, it was a little difficultקָשֶׁה,
249
597000
2000
אמנדה: ובכן, זה היה קצת קשה,
10:14
because all I had to work with was a bicepbicep and a triceptricep.
250
599000
2000
כיוון שרק שרירי הדו-ראשי והתלת-ראשי היו לעזרי
10:16
So for the simpleפָּשׁוּט little things like pickingקטיף something up,
251
601000
3000
אז לדברים הפשוטים כמו להרים משהו
10:19
I would have to bendלְכּוֹפֵף my elbowמַרְפֵּק,
252
604000
3000
הייתי צריכה לכופף את המרפק,
10:22
and then I would have to cocontractcocontract
253
607000
2000
ואז לכווץ את שניהם ביחד,
10:24
to get it to changeשינוי modesמצבים.
254
609000
2000
כדי להחליף מצבים.
10:26
When I did that,
255
611000
2000
כשעשיתי זאת,
10:28
I had to use my bicepbicep
256
613000
3000
הייתי צריכה להשתמש בדו-ראשי
10:31
to get the handיד to closeלִסְגוֹר,
257
616000
2000
כדי לסגור את היד,
10:33
use my triceptricep to get it to openלִפְתוֹחַ,
258
618000
2000
ולהשתמש בתלת-ראשי כדי לפתוח אותה,
10:35
cocontractcocontract again
259
620000
2000
ולכווץ את שניהם שוב
10:37
to get the elbowמַרְפֵּק to work again.
260
622000
2000
כדי להזיז שוב את המרפק.
10:39
TKTK: So it was a little slowלְהַאֵט?
261
624000
2000
טוד: אז זה היה מעט איטי?
10:41
AKAK: A little slowלְהַאֵט, and it was just hardקָשֶׁה to work.
262
626000
3000
אמנדה: מעט איטי, וקשה לתפעול.
10:44
You had to concentrateלְהִתְרַכֵּז a wholeכֹּל lot.
263
629000
2000
צריך להתרכז המון.
10:46
TKTK: Okay, so I think about nineתֵשַׁע monthsחודשים laterיותר מאוחר
264
631000
3000
טוד: אוקיי, ולאחר תשעה חודשים בערך
10:49
that you had the targetedממוקד reinnervationשימור surgeryכִּירוּרגִיָה,
265
634000
2000
עברת את הניתוח לעצבוב מוכוון,
10:51
tookלקח sixשֵׁשׁ more monthsחודשים to have all the reinnervationשימור.
266
636000
3000
ולקח עוד שישה חודשים להשלים את כל העצבוב.
10:54
Then we fitלְהַתְאִים her with a prosthesisתוֹתֶבֶת.
267
639000
3000
ואז ציידנו אותה בתותבת.
10:57
And how did that work for you?
268
642000
2000
ואיך זה עובד עבורך?
10:59
AKAK: It worksעובד good.
269
644000
3000
אמנדה: זה עובד טוב.
11:02
I was ableיכול to use my elbowמַרְפֵּק
270
647000
4000
יכולתי להשתמש במרפק
11:06
and my handיד simultaneouslyבּוֹ זְמַנִית.
271
651000
3000
וביד בו זמנית.
11:09
I could work them just by my thoughtsמחשבות.
272
654000
2000
יכולתי לתפעל אותם ע"י מחשבה בלבד.
11:11
So I didn't have to do any of the cocontractingcocontracting and all that.
273
656000
3000
כך שלא הייתי צריכה לבצע שום כיווץ או משהו.
11:14
TKTK: A little fasterמהיר יותר?
274
659000
2000
טוד: יותר מהר?
11:16
AKAK: A little fasterמהיר יותר. And much more easyקַל, much more naturalטִבעִי.
275
661000
4000
אמנדה: יותר מהר והרבה יותר קל, יותר טבעי.
11:20
TKTK: Okay, this was my goalמטרה.
276
665000
3000
טוד: אוקיי, זו הייתה מטרתי.
11:23
For 20 yearsשנים, my goalמטרה was to let somebodyמִישֶׁהוּ
277
668000
3000
במשך 20 שנה, מטרתי הייתה לאפשר
11:26
[be] ableיכול to use theirשֶׁלָהֶם elbowמַרְפֵּק and handיד in an intuitiveאינטואיטיבי way
278
671000
3000
שימוש במרפק וביד באופן אינטואטיבי
11:29
and at the sameאותו time.
279
674000
2000
ובו זמנית.
11:31
And we now have over 50 patientsחולים around the worldעוֹלָם who have had this surgeryכִּירוּרגִיָה,
280
676000
3000
וכעת יותר מ- 50 מטופלים ברחבי העולם עברו את הניתוח הזה,
11:34
includingלְרַבּוֹת over a dozenתְרֵיסַר of our woundedפָּצוּעַ warriorsלוחמים
281
679000
2000
כולל יותר מ- 12 לוחמים פגועים
11:36
in the U.S. armedחָמוּשׁ servicesשירותים.
282
681000
2000
במסגרת שירותי הבטחון של ארה"ב.
11:38
The successהַצלָחָה rateציון of the nerveעָצָב transfersהעברות is very highגָבוֹהַ.
283
683000
3000
אחוז ההצלחה של העברת העצבים גבוה מאוד.
11:41
It's like 96 percentאָחוּז.
284
686000
2000
בערך 96 אחוזים.
11:43
Because we're puttingלשים a bigגָדוֹל fatשמן nerveעָצָב ontoעַל גַבֵּי a little pieceלְחַבֵּר of muscleשְׁרִיר.
285
688000
3000
כיוון שאנו מחברים עצב גדול ושמן לחתיכה קטנה של שריר.
11:46
And it providesמספק intuitiveאינטואיטיבי controlלִשְׁלוֹט.
286
691000
4000
דבר שמספק שליטה אינטואטיבית.
11:50
Our functionalפוּנקצִיוֹנָלִי testingבדיקה, those little testsבדיקות,
287
695000
2000
מבחני התפקוד שלנו, המבחנים הקטנים הללו,
11:52
all showלְהַצִיג that they're a lot quickerמהר יותר and a lot easierקל יותר.
288
697000
2000
מראים שזה מהיר יותר וקל יותר.
11:54
And the mostרוב importantחָשׁוּב thing
289
699000
2000
והדבר החשוב ביותר
11:56
is our patientsחולים have appreciatedמוערך it.
290
701000
2000
הוא שהמטופלים שלנו העריכו את זה.
11:58
So that was all very excitingמְרַגֵשׁ.
291
703000
2000
אז כל זה היה מאוד מרגש.
12:00
But we want to do better.
292
705000
3000
אבל אנו רוצים להשתפר.
12:03
There's a lot of informationמֵידָע in those nerveעָצָב signalsאותות,
293
708000
4000
יש מידע רב באותות העצביים הללו,
12:07
and we wanted to get more.
294
712000
2000
ורצינו להשיג יותר.
12:09
You can moveמהלך \ לזוז \ לעבור eachכל אחד fingerאֶצבַּע. You can moveמהלך \ לזוז \ לעבור your thumbאֲגוּדָל, your wristמפרק כף היד.
295
714000
3000
אפשר להזיז כל אצבע. להזיז את האגודל ואת פרק כף היד.
12:12
Can we get more out of it?
296
717000
2000
האם אפשר להוציא מזה יותר?
12:14
So we did some experimentsניסויים
297
719000
2000
אז ערכנו מספר ניסויים
12:16
where we saturatedרָווּי our poorעני patientsחולים with zillionsזיליונים of electrodesאלקטרודות
298
721000
3000
בהם חיברנו את המטופלים המסכנים להמון אלקטרודות
12:19
and then had them try to do two dozenתְרֵיסַר differentשונה tasksמשימות --
299
724000
3000
וביקשנו שינסו לבצע 24 משימות שונות --
12:22
from wigglingמתפתל a fingerאֶצבַּע to movingמעבר דירה a wholeכֹּל armזְרוֹעַ
300
727000
3000
החל מלהזיז אצבע, דרך להזיז את כל הזרוע
12:25
to reachingהַגָעָה for something --
301
730000
2000
ועד לשלוח יד אל משהו --
12:27
and recordedמוּקלָט this dataנתונים.
302
732000
2000
ותיעדנו את המידע הזה.
12:29
And then we used some algorithmsאלגוריתמים
303
734000
2000
ואז השתמשנו בכמה אלגוריתמים
12:31
that are a lot like speechנְאוּם recognitionהַכָּרָה algorithmsאלגוריתמים,
304
736000
2000
שדומים למדי לאלגוריתמים של זיהוי קול,
12:33
calledשקוראים לו patternתַבְנִית recognitionהַכָּרָה.
305
738000
2000
ונקראים זיהוי תבניות.
12:35
See.
306
740000
2000
אתם רואים?
12:37
(Laughterצחוק)
307
742000
2000
(צחוק)
12:39
And here you can see, on Jesse'sשל ג'סי chestחזה,
308
744000
2000
כאן אתם יכולים לראות, על החזה של ג'סי,
12:41
when he just triedניסה to do threeשְׁלוֹשָׁה differentשונה things,
309
746000
2000
כאשר הוא ניסה לבצע רק שלושה דברים שונים,
12:43
you can see threeשְׁלוֹשָׁה differentשונה patternsדפוסי.
310
748000
2000
אפשר לראות שלוש תבניות שונות.
12:45
But I can't put in an electrodeאֶלֶקטרוֹדָה
311
750000
2000
אבל אני לא יכול להכניס אלקטרודה
12:47
and say, "Go there."
312
752000
2000
ולהגיד לה, "לכי לשם".
12:49
So we collaboratedשיתף פעולה with our colleaguesעמיתים in Universityאוּנִיבֶרְסִיטָה of Newחָדָשׁ Brunswickברונסוויק,
313
754000
3000
אז שיתפנו פעולה עם עמיתינו באונ' ניו ברנזוויק,
12:52
cameבא up with this algorithmאַלגוֹרִיתְם controlלִשְׁלוֹט,
314
757000
2000
והגענו לאלגוריתם השליטה הזה,
12:54
whichאיזה Amandaאמנדה can now demonstrateלְהַפְגִין.
315
759000
2000
שאמנדה תדגים עכשיו.
12:56
AKAK: So I have the elbowמַרְפֵּק that goesהולך up and down.
316
761000
5000
אמנדה: יש לי את המרפק, שזז למעלה ולמטה.
13:01
I have the wristמפרק כף היד rotationרוֹטַציָה
317
766000
2000
יש את פרק כף היד שמסתובב
13:03
that goesהולך -- and it can go all the way around.
318
768000
3000
ועושה -- והוא יכול לעשות את כל הסיבוב.
13:06
And I have the wristמפרק כף היד flexionכְּפִיפָה and extensionסיומת.
319
771000
4000
ויש לפרק כף היד גמישות ומתיחה.
13:10
And I alsoגַם have the handיד closedסָגוּר and openלִפְתוֹחַ.
320
775000
3000
ואני יכולה גם לסגור ולפתוח את היד.
13:13
TKTK: Thank you, Amandaאמנדה.
321
778000
2000
טוד: תודה לך, אמנדה.
13:15
Now this is a researchמחקר armזְרוֹעַ,
322
780000
2000
זוהי זרוע מחקר,
13:17
but it's madeעָשׂוּי out of commercialמִסְחָרִי componentsרכיבים from here down
323
782000
3000
אבל היא עשויה מרכיבים מסחריים מכאן ולמטה
13:20
and a fewמְעַטִים that I've borrowedשָׁאוּל from around the worldעוֹלָם.
324
785000
3000
וכמה שהשאלתי מרחבי העולם.
13:23
It's about sevenשֶׁבַע poundsפאונד,
325
788000
3000
היא שוקלת קצת יותר מ- 3 ק"ג,
13:26
whichאיזה is probablyכנראה about what my armזְרוֹעַ would weighלשקול
326
791000
2000
שזה בערך מה שהזרוע שלי שוקלת
13:28
if I lostאבד it right here.
327
793000
2000
אם אני אאבד אותה בדיוק כאן.
13:30
Obviouslyמובן מאליו, that's heavyכָּבֵד for Amandaאמנדה.
328
795000
3000
כמובן שהיא כבדה עבור אמנדה.
13:33
And in factעוּבדָה, it feelsמרגיש even heavierכבד יותר,
329
798000
2000
ולמעשה, היא מרגישה כבדה יותר,
13:35
because it's not gluedדָבוּק on the sameאותו.
330
800000
2000
כיוון שהיא לא מחוברת באותה צורה.
13:37
She's carryingנְשִׂיאָה all the weightמִשׁקָל throughדרך harnessesרתמות.
331
802000
2000
היא סוחבת את כל המשקל באמצעות רתמות.
13:39
So the excitingמְרַגֵשׁ partחֵלֶק isn't so much the mechatronicsמכטרוניקה,
332
804000
3000
אז החלק המרגש אינו המכטרוניקה,
13:42
but the controlלִשְׁלוֹט.
333
807000
2000
אלא השליטה.
13:44
So we'veיש לנו developedמפותח a smallקָטָן microcomputerמיקרו
334
809000
3000
פיתחנו מיקרו-מחשב קטן
13:47
that is blinkingעִפעוּף somewhereאי שם behindמֵאָחוֹר her back
335
812000
3000
שמהבהב במקום כלשהו מאחורי גבה
13:50
and is operatingהפעלה this
336
815000
2000
והוא מתפעל את זה
13:52
all by the way she trainsרכבות it
337
817000
2000
בדיוק באופן שהיא מאפסת אותו.
13:54
to use her individualאִישִׁי muscleשְׁרִיר signalsאותות.
338
819000
2000
להשתמש באותות השריר הבודדים שלה.
13:56
So Amandaאמנדה, when you first startedהתחיל usingמבנה יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוני this armזְרוֹעַ,
339
821000
2000
אמנדה, כשרק התחלת להשתמש בזרוע הזו,
13:58
how long did it take to use it?
340
823000
3000
כמה זמן לקח להשתמש בה?
14:01
AKAK: It tookלקח just about probablyכנראה threeשְׁלוֹשָׁה to fourארבעה hoursשעות
341
826000
2000
אמנדה: זה לקח שלוש-ארבע שעות בערך
14:03
to get it to trainרכבת.
342
828000
2000
לאפס אותה.
14:05
I had to hookוו it up to a computerמַחשֵׁב,
343
830000
2000
נאלצתי לחבר אותה למחשב,
14:07
so I couldn'tלא יכול just trainרכבת it anywhereבְּכָל מָקוֹם.
344
832000
2000
אז לא יכולתי לאפס אותה בכל מקום.
14:09
So if it stoppedעצר workingעובד, I just had to take it off.
345
834000
3000
אז אם היא הפסיקה לעבוד, נאלצתי להסירה.
14:12
So now it's ableיכול to trainרכבת
346
837000
2000
כעת, אפשר לאפס אותה
14:14
with just this little pieceלְחַבֵּר on the back.
347
839000
2000
רק באמצעות החתיכה הקטנה הזו על הגב.
14:16
I can wearלִלבּוֹשׁ it around.
348
841000
2000
אני יכולה ללבוש אותה וללכת.
14:18
If it stopsמפסיק workingעובד for some reasonסיבה, I can retrainרטריין it.
349
843000
3000
אם היא מפסיקה לעבוד משום מה, אני יכולה לאפס אותה מחדש
14:21
Takes about a minuteדַקָה.
350
846000
2000
זה לוקח בערך דקה.
14:23
TKTK: So we're really excitedנִרגָשׁ,
351
848000
2000
טוד: אז אנו מאוד מתרגשים,
14:25
because now we're gettingמקבל to a clinicallyקלינית practicalמַעֲשִׂי deviceהתקן.
352
850000
3000
כיוון שכעת הגענו להתקן רפואי שימושי.
14:28
And that's where our goalמטרה is --
353
853000
2000
וזו המטרה שלנו --
14:30
to have something clinicallyקלינית pragmaticפרגמטי to wearלִלבּוֹשׁ.
354
855000
4000
שיהיה משהו רפואי מעשי ללבוש.
14:34
We'veללא שם: יש לנו alsoגַם had Amandaאמנדה ableיכול to use
355
859000
3000
אפשרנו גם לאמנדה להשתמש
14:37
some of our more advancedמִתקַדֵם armsנשק that I showedparagraphs you earlierמוקדם יותר.
356
862000
3000
בכמה זרועות מתקדמות יותר שהראיתי לכם קודם.
14:41
Here'sהנה Amandaאמנדה usingמבנה יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוני an armזְרוֹעַ madeעָשׂוּי by DEKAדקה Researchמחקר Corporationתַאֲגִיד.
357
866000
3000
הנה אמנדה משתמשת בזרוע שיוצרה ע"י תאגיד המחקר DEKA.
14:44
And I believe Deanדֵיקָן Kamenקאמן presentedמוצג it at TEDTED a fewמְעַטִים yearsשנים agoלִפנֵי.
358
869000
4000
ואני חושב שדין קיימן הציג אותה ב- TED לפני מספר שנים.
14:48
So Amandaאמנדה, you can see,
359
873000
2000
אפשר לראות שלאמנדה
14:50
has really good controlלִשְׁלוֹט.
360
875000
2000
ישנה שליטה טובה מאוד.
14:52
It's all the patternתַבְנִית recognitionהַכָּרָה.
361
877000
2000
את הכל עושה זיהוי התבניות.
14:54
And it now has a handיד that can do differentשונה graspsתופס.
362
879000
3000
וכעת ישנה יד שיכולה לבצע אחיזות שונות.
14:57
What we do is have the patientסבלני go all the way openלִפְתוֹחַ
363
882000
3000
מה שאנו עושים הוא שהמטופל פותח את היד לגמרי
15:00
and think, "What handיד graspלִתְפּוֹס patternתַבְנִית do I want?"
364
885000
3000
וחושב, "איזו תבנית אחיזה אני רוצה לבצע?"
15:03
It goesהולך into that modeמצב,
365
888000
2000
זה נכנס למצב הזה,
15:05
and then you can do up to fiveחָמֵשׁ or sixשֵׁשׁ differentשונה handיד graspsתופס with this handיד.
366
890000
2000
ואז אפשר לבצע חמש-שש אחיזות שונות עם היד הזו.
15:07
Amandaאמנדה, how manyרב were you ableיכול to do with the DEKAדקה armזְרוֹעַ?
367
892000
3000
אמנדה, כמה יכולת לבצע עם הזרוע הזו של DEKA?
15:10
AKAK: I was ableיכול to get fourארבעה.
368
895000
2000
אמנדה: יכולתי לבצע ארבע.
15:12
I had the keyמַפְתֵחַ gripאחיזה, I had a chuckצ'אק gripאחיזה,
369
897000
3000
אחיזהבסיסית, אחיזת מלחציים,
15:15
I had a powerכּוֹחַ graspלִתְפּוֹס
370
900000
2000
אחיזת כוח
15:17
and I had a fine pinchקַמצוּץ.
371
902000
2000
וצביטה קלה
15:19
But my favoriteהכי אהוב one was just when the handיד was openלִפְתוֹחַ,
372
904000
2000
אבל המועדפת עלי היא פשוט כשהיד פתוחה,
15:21
because I work with kidsילדים,
373
906000
2000
כיוון שאני עובדת עם ילדים,
15:23
and so all the time you're clappingמחא כפיים and singingשִׁירָה,
374
908000
3000
וכל הזמן מוחאים כפיים ושרים,
15:26
so I was ableיכול to do that again, whichאיזה was really good.
375
911000
3000
אז יכולתי לעשות זאת שוב, וזה היה ממש טוב.
15:29
TKTK: That hand'sיד not so good for clappingמחא כפיים.
376
914000
2000
טוד: היד הזו פחות טובה למחיאות כפיים.
15:31
AKAK: Can't clapלִטפּוֹחַ with this one.
377
916000
2000
אמנדה: אני לא יכולה למחוא כף עם זו.
15:33
TKTK: All right. So that's excitingמְרַגֵשׁ
378
918000
2000
טוד: בסדר גמור. אז זה מרגש
15:35
on where we mayמאי go with the better mechatronicsמכטרוניקה,
379
920000
2000
עד היכן אפשר להגיע עם מכטרוניקה טובה יותר,
15:37
if we make them good enoughמספיק
380
922000
2000
אם נעשה אותן טובות מספיק
15:39
to put out on the marketשׁוּק and use in a fieldשדה trialמִשׁפָּט.
381
924000
3000
כדי להוציאן לשוק ולשימוש ניסיוני.
15:42
I want you to watch closelyמקרוב.
382
927000
2000
אני רוצה שתביטו היטב.
15:44
(Videoוִידֵאוֹ) Claudiaקלאודיה: Ooooohללא שם: Oooooh!
383
929000
2000
(סרטון) קלודיה: אוווו!
15:46
TKTK: That's Claudiaקלאודיה,
384
931000
2000
טוד: זוהי קלודיה,
15:48
and that was the first time
385
933000
2000
וזו הייתה הפעם הראשונה
15:50
she got to feel sensationתְחוּשָׁה throughדרך her prostheticתותבת.
386
935000
3000
שהיא הרגישה תחושה דרך התותבת שלה.
15:53
She had a little sensorחיישן at the endסוֹף of her prosthesisתוֹתֶבֶת
387
938000
3000
יש לה חיישן קטן בקצה התותבת
15:56
that then she rubbedמְשׁוּפשָׁף over differentשונה surfacesמשטחים,
388
941000
3000
שהיא מעבירה על משטחים שונים,
15:59
and she could feel differentשונה texturesטקסטורות
389
944000
2000
והיא יכולה להרגיש מרקמים שונים
16:01
of sandpaperנייר זכוכית, differentשונה gritsגְרִיסִים, ribbonסֶרֶט cableכֶּבֶל,
390
946000
3000
של נייר-חול, גרגרים שונים, כבל סרט,
16:04
as it pushedדחף on her reinnervatedreinnervated handיד skinעור.
391
949000
3000
כשהם נלחצים על גבי עור היד שעוצבב.
16:07
She said that when she just ranרץ it acrossלְרוֹחָב the tableשולחן,
392
952000
3000
היא אמרה שכשהיא העבירה אותה לאורך השולחן,
16:10
it feltהרגיש like her fingerאֶצבַּע was rockingנִענוּעַ.
393
955000
2000
זה הרגיש כאילו שהאצבע שלה התנועעה.
16:12
So that's an excitingמְרַגֵשׁ laboratoryמַעבָּדָה experimentלְנַסוֹת
394
957000
2000
אז זהו ניסוי מעבדה מרגש
16:14
on how to give back, potentiallyפוטנציאל, some skinעור sensationתְחוּשָׁה.
395
959000
3000
כיצד להחזיר תחושה של עור, באופן פוטנציאלי.
16:17
But here'sהנה anotherאַחֵר videoוִידֵאוֹ that showsמופעים some of our challengesאתגרים.
396
962000
3000
אבל הנה סרטון נוסף שמראה כמה מהקשיים שלנו.
16:20
This is Jesseג'סי, and he's squeezingסְחִיטָה a foamקֶצֶף toyצַעֲצוּעַ.
397
965000
3000
זהו ג'סי, והוא מוחץ צעצוע העשוי מקצף.
16:23
And the harderקשה יותר he squeezesלוחצת -- you see a little blackשָׁחוֹר thing in the middleאֶמצַע
398
968000
3000
וככל שהוא מוחץ -- אתם רואים דבר שחור קטן באמצע
16:26
that's pushingדוחף on his skinעור proportionalיַחֲסִי to how hardקָשֶׁה he squeezesלוחצת.
399
971000
3000
שלוחץ על העור שלו באופן יחסי לחוזק המחיצה.
16:29
But look at all the electrodesאלקטרודות around it.
400
974000
2000
אבל תראו את כל האלקטרודות מסביב.
16:31
I've got a realאמיתי estateנכס problemבְּעָיָה.
401
976000
2000
יש לי בעיית נדל"ן.
16:33
You're supposedאמור to put a bunchצְרוֹר of these things on there,
402
978000
2000
צריך לשים כמות של הדברים האלה שם,
16:35
but our little motor'sשל המנוע makingהֲכָנָה all kindsמיני of noiseרַעַשׁ
403
980000
3000
אבל המנוע הקטן שלנו עושה כל מיני קולות
16:38
right nextהַבָּא to my electrodesאלקטרודות.
404
983000
2000
ממש ליד האלקטרודות שלי.
16:40
So we're really challengedתיגר on what we're doing there.
405
985000
3000
אז יש לנו אתגר גדול בנוגע למה שאנו עושים שם.
16:43
The futureעתיד is brightבָּהִיר.
406
988000
2000
העתיד ורוד.
16:45
We're excitedנִרגָשׁ about where we are and a lot of things we want to do.
407
990000
3000
אנו נרגשים מהמצב שלנו כיום וממה שאנו רוצים לעשות.
16:48
So for exampleדוגמא,
408
993000
2000
למשל,
16:50
one is to get ridלְשַׁחְרֵר of my realאמיתי estateנכס problemבְּעָיָה
409
995000
3000
אחד מהם הוא להיפטר מבעיית הנדל"ן שלי
16:53
and get better signalsאותות.
410
998000
2000
ולהשיג אותות טובים יותר.
16:55
We want to developלְפַתֵחַ these little tinyזָעִיר capsulesכמוסות
411
1000000
3000
אנו רוצים לפתח כמוסות קטנטנות
16:58
about the sizeגודל of a pieceלְחַבֵּר of risottoריזוטו
412
1003000
2000
בערך בגדול של חתיכת אורז
17:00
that we can put into the musclesשרירים
413
1005000
2000
אותן נוכל להכניס אל השרירים
17:02
and telemeterטלמטר out the EMGEMG signalsאותות,
414
1007000
3000
ולשדר החוצה את אותות האלקטרומיוגרפיה,
17:05
so that it's not worryingמדאיגה about electrodeאֶלֶקטרוֹדָה contactאיש קשר.
415
1010000
3000
כך שלא נדאג לגבי המגע של האלקטרודות.
17:08
And we can have the realאמיתי estateנכס openלִפְתוֹחַ
416
1013000
2000
ויהיה לנו שטח פתוח
17:10
to try more sensationתְחוּשָׁה feedbackמָשׁוֹב.
417
1015000
2000
כדי לנסות ולהשיג יותר תחושה חוזרת.
17:12
We want to buildלִבנוֹת a better armזְרוֹעַ.
418
1017000
2000
אנו רוצים לבנות זרוע טובה יותר.
17:14
This armזְרוֹעַ -- they're always madeעָשׂוּי for the 50thה percentileאחוזים maleזָכָר --
419
1019000
4000
הזרוע הזו -- הן תמיד מיועדות עבור הגבר הממוצע --
17:18
whichאיזה meansאומר they're too bigגָדוֹל for five-eighthsחמש שמיניות of the worldעוֹלָם.
420
1023000
4000
כלומר הן גדולות מדי עבור חמש-שמיניות מהעולם.
17:22
So ratherבמקום than a superסוּפֶּר strongחָזָק or superסוּפֶּר fastמָהִיר armזְרוֹעַ,
421
1027000
3000
ואז במקום זרוע חזקה במיוחד או מהירה במיוחד,
17:25
we're makingהֲכָנָה an armזְרוֹעַ that is --
422
1030000
2000
אנו יוצרים זרוע שהיא --
17:27
we're startingהחל with,
423
1032000
2000
אנו מתחילים עם,
17:29
the 25thה percentileאחוזים femaleנְקֵבָה --
424
1034000
3000
האישה הקטנה הממוצעת --
17:32
that will have a handיד that wrapsעוטפת around,
425
1037000
2000
לה תהיה יד שיכולה לעטוף,
17:34
opensנפתח all the way,
426
1039000
2000
נפתחת עד הסוף,
17:36
two degreesמעלות of freedomחוֹפֶשׁ in the wristמפרק כף היד and an elbowמַרְפֵּק.
427
1041000
3000
בעלת שתי רמות של חופש בפרק כף היד ומרפק.
17:39
So it'llזה יהיה be the smallestהקטן ביותר and lightestהכי קל
428
1044000
2000
כך שהיא תהיה הזרוע הקטנה, הקלה
17:41
and the smartestהכי חכם armזְרוֹעַ ever madeעָשׂוּי.
429
1046000
2000
והחכמה ביותר שנבנתה אי-פעם.
17:43
Onceפַּעַם we can do it that smallקָטָן,
430
1048000
2000
ברגע שנוכל לעשות אותה כזו קטנה,
17:45
it's a lot easierקל יותר makingהֲכָנָה them biggerגדול יותר.
431
1050000
2000
קל בהרבה להגדיל אותן.
17:47
So those are just some of our goalsמטרות.
432
1052000
3000
אז אלו רק כמה מן המטרות שלנו.
17:50
And we really appreciateמעריך you all beingלהיות here todayהיום.
433
1055000
4000
אנו מאוד מודים על שהייתם כאן היום.
17:54
I'd like to tell you a little bitbit about the darkאפל sideצַד,
434
1059000
2000
אני רוצה לספר לכם מעט על הצד האפל,
17:56
with yesterday'sשל אתמול themeנושא.
435
1061000
2000
הנושא של אתמול.
17:58
So Amandaאמנדה cameבא jet-laggedמטוס סילון,
436
1063000
2000
אמנדה הגיעה עם ג'ט לג,
18:00
she's usingמבנה יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוני the armזְרוֹעַ,
437
1065000
2000
היא משתמשת בזרוע,
18:02
and everything goesהולך wrongלא בסדר.
438
1067000
2000
והכל משתבש.
18:04
There was a computerמַחשֵׁב spookספוק,
439
1069000
2000
הייתה בעיה במחשב,
18:06
a brokenשָׁבוּר wireחוּט,
440
1071000
2000
כבל קרוע,
18:08
a converterמֵמִיר that sparkedנצצו.
441
1073000
2000
שנאי שנדלק.
18:10
We tookלקח out a wholeכֹּל circuitמעגל חשמלי in the hotelמלון
442
1075000
2000
הוצאנו החוצה מעגל חשמלי שלם במלון
18:12
and just about put on the fireאֵשׁ alarmאזעקה.
443
1077000
2000
וכמעט והפעלנו את גלאי העשן.
18:14
And noneאף אחד of those problemsבעיות could I have dealtעסק with,
444
1079000
3000
ולא יכולתי להתמודד עם הבעיות האלו לבד,
18:17
but I have a really brightבָּהִיר researchמחקר teamקְבוּצָה.
445
1082000
2000
אלא שיש לי צוות מחקר מבריק.
18:19
And thankfullyתודה Drד"ר. Annieאנני Simonסיימון was with us
446
1084000
3000
ועליי לומר תודה לד"ר אנני סימון שהייתה איתנו
18:22
and workedעבד really hardקָשֶׁה yesterdayאתמול to fixלתקן it.
447
1087000
2000
ועבדה מאוד קשה אתמול כדי לסדר את זה.
18:24
That's scienceמַדָע.
448
1089000
2000
זה המדע.
18:26
And fortunatelyלְמַרְבֶּה הַמַזָל, it workedעבד todayהיום.
449
1091000
2000
ולמרבה המזל, זה עבד היום.
18:28
So thank you very much.
450
1093000
2000
אז תודה רבה לכם.
18:30
(Applauseתְשׁוּאוֹת)
451
1095000
14000
(מחיאות כפיים)
Translated by Nitai Gat
Reviewed by Ido Dekkers

▲Back to top

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

Why you should listen

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

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

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

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