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"

Todd Kuiken: een armprothese die 'voelt'

Filmed:
964,029 views

Physiater en ingenieur Todd Kuiken bouwt een armprothese die verbonden is met het menselijke zenuwstelsel, waardoor beweging, controle en zelfs gevoel verbeteren. Op het podium helpt patiënte Amanda Kitts om deze robotarm van de volgende generatie te demonstreren.
- 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 todayvandaag, I would like to talk with you
0
0
3000
Ik wil het vandaag hebben
00:18
about bionicsBionics,
1
3000
2000
over wat in de volksmond
00:20
whichwelke is the popularpopulair termtermijn
2
5000
2000
'bionica' heet,
00:22
for the sciencewetenschap of replacingvervangen partdeel of a livingleven organismorganisme
3
7000
3000
de wetenschap van de vervanging van een deel van een levend organisme
00:25
with a mechatronicmechatronische deviceapparaat, or a robotrobot.
4
10000
3000
door een mechanisch toestel, een robot.
00:28
It is essentiallyin wezen
5
13000
2000
Het komt neer op een kruising van
00:30
the stuffspul of life meetsvoldoet aan machinemachine.
6
15000
3000
'the stuff of life' en de machine.
00:33
And specificallyspecifiek, I'd like to talk with you
7
18000
2000
Ik wil het meer bepaald hebben
00:35
about how bionicsBionics is evolvingevoluerende
8
20000
3000
over de evolutie van de bionica
00:38
for people with armarm amputationsamputaties.
9
23000
3000
voor mensen met armamputaties.
00:41
This is our motivationmotivatie.
10
26000
3000
Onze motivatie is als volgt.
00:44
ArmArm amputationamputatie causesoorzaken a hugereusachtig disabilityhandicap.
11
29000
3000
Armamputaties leiden tot een zware handicap.
00:47
I mean, the functionalfunctioneel impairmentverslechtering is clearduidelijk.
12
32000
2000
Het functionele verlies is duidelijk.
00:49
Our handshanden are amazingverbazingwekkend instrumentsinstrumenten.
13
34000
2000
Onze handen zijn verbluffende instrumenten.
00:51
And when you loseverliezen one, farver lessminder bothbeide,
14
36000
3000
Als je er één, laat staan twee verliest,
00:54
it's a lot harderharder to do the things
15
39000
2000
wordt het veel moeilijker
00:56
we physicallyfysiek need to do.
16
41000
2000
om de fysiek noodzakelijke dingen te doen.
00:58
There's alsoook a hugereusachtig emotionalemotioneel impactbotsing.
17
43000
2000
Er is ook een enorme emotionele impact.
01:00
And actuallywerkelijk, I spendbesteden as much of my time in clinickliniek
18
45000
2000
Ik besteed net zoveel tijd in mijn werk
01:02
dealingomgang with the emotionalemotioneel adjustmentaanpassing of patientspatiënten
19
47000
3000
aan de emotionele aanpassing van de patiënten
01:05
as with the physicalfysiek disabilityhandicap.
20
50000
2000
als aan hun fysieke handicap.
01:07
And finallyTenslotte, there's a profounddiepgaand socialsociaal impactbotsing.
21
52000
3000
Tenslotte is er een diepe sociale impact.
01:10
We talk with our handshanden.
22
55000
2000
We praten met onze handen.
01:12
We greetGreet with our handshanden.
23
57000
2000
We begroeten mensen met onze handen.
01:14
And we interactop elkaar inwerken with the physicalfysiek worldwereld- with our handshanden.
24
59000
3000
We zijn met de fysieke wereld in contact via onze handen.
01:17
And when they're missingmissend,
25
62000
2000
Als we die niet hebben,
01:19
it's a barrierbarrière.
26
64000
2000
is dat een drempel.
01:21
ArmArm amputationamputatie is usuallydoorgaans causedveroorzaakt by traumatrauma,
27
66000
3000
Armputatie is meestal een gevolg van een trauma,
01:24
with things like industrialindustrieel accidentsongevallen,
28
69000
2000
bijvoorbeeld door arbeidsongevallen,
01:26
motormotor vehiclevoertuig collisionsbotsingen
29
71000
2000
auto-ongevallen,
01:28
or, very poignantlytreffend, waroorlog.
30
73000
2000
of, zeer uitgesproken, oorlog.
01:30
There are alsoook some childrenkinderen who are borngeboren withoutzonder armsarmen,
31
75000
3000
Er zijn ook kinderen die zonder armen worden geboren.
01:33
calledriep congenitalaangeboren limblidmaat deficiencydeficiëntie.
32
78000
3000
Dat heet congenitale deficiëntie van de ledematen.
01:36
UnfortunatelyHelaas, we don't do great
33
81000
2000
Helaas zijn we niet zo goed
01:38
with upper-limbbovenste extremiteit prostheticsprotheses.
34
83000
2000
in prothesen van de bovenste ledematen.
01:40
There are two generalalgemeen typestypes.
35
85000
2000
Er zijn twee algemene types.
01:42
They're calledriep body-poweredlichaam-aangedreven prosthesesprothesen,
36
87000
2000
Dit zijn lichaamsgestuurde prothesen,
01:44
whichwelke were inventeduitgevonden just after the CivilCiviele WarOorlog,
37
89000
2000
uitgevonden vlak na de Burgeroorlog,
01:46
refinedverfijnd in WorldWereld WarOorlog I and WorldWereld WarOorlog IIII.
38
91000
3000
en verfijnd tijdens de twee Wereldoorlogen.
01:49
Here you see a patentoctrooi
39
94000
2000
Hier zie je een patent
01:51
for an armarm in 1912.
40
96000
2000
voor een arm uit 1912.
01:53
It's not a lot differentverschillend
41
98000
2000
Het verschilt nauwelijks
01:55
than the one you see on my patientgeduldig.
42
100000
3000
van wat je bij mijn patiënt ziet.
01:58
They work by harnessinggebruik te maken van shoulderschouder powermacht.
43
103000
2000
Ze maken gebruik van de schouderkracht.
02:00
So when you squishSquish your shouldersschouders, they pullTrekken on a bicyclefiets cablekabel.
44
105000
3000
Als je je schouders naar voren trekt, trekken ze aan een fietskabel.
02:03
And that bicyclefiets cablekabel can openOpen or closedichtbij a handhand- or a hookhaak
45
108000
3000
Die fietskabel kan een hand of een haak openen,
02:06
or bendbocht an elbowelleboog.
46
111000
2000
of een elleboog plooien.
02:08
And we still use them commonlyalgemeen,
47
113000
2000
We gebruiken ze nog vaak,
02:10
because they're very robustrobuust
48
115000
2000
omdat het zeer robuuste
02:12
and relativelynaar verhouding simpleeenvoudig devicesapparaten.
49
117000
2000
en relatief eenvoudige toestellen zijn.
02:14
The statestaat of the artkunst
50
119000
2000
Het neusje van de zalm
02:16
is what we call myoelectricLED prosthesesprothesen.
51
121000
2000
zijn de zogenaamde myoelektrische prothesen.
02:18
These are motorizedgemotoriseerde devicesapparaten
52
123000
2000
Het zijn toestellen met een motor
02:20
that are controlledgecontroleerde
53
125000
2000
die gestuurd worden
02:22
by little electricalelektrisch signalssignalen from your musclespier.
54
127000
2000
door kleine elektrische signalen van je spier.
02:24
EveryElke time you contractcontract a musclespier,
55
129000
2000
Telkens als je een spier samentrekt,
02:26
it emitsstoot a little electricityelektriciteit
56
131000
2000
geeft het wat elektriciteit vrij
02:28
that you can recordrecord with antennaeantennes or electrodeselektroden
57
133000
2000
die je kan opvangen met antennes of elektroden
02:30
and use that to operatebedienen the motorizedgemotoriseerde prosthesisprothese.
58
135000
3000
waarmee je de gemotoriseerde prothese aanstuurt.
02:33
They work prettymooi well
59
138000
2000
Ze werken vrij goed
02:35
for people who have just lostde weg kwijt theirhun handhand-,
60
140000
2000
voor mensen die hun hand pas kwijt zijn,
02:37
because your handhand- musclesspieren are still there.
61
142000
2000
omdat je handspieren er nog zitten.
02:39
You squeezeknijpen your handhand-, these musclesspieren contractcontract.
62
144000
2000
Als je je vuist balt, trekken deze spieren samen.
02:41
You openOpen it, these musclesspieren contractcontract.
63
146000
2000
Als je ze opent, trekken deze spieren samen.
02:43
So it's intuitiveintuïtief, and it workswerken prettymooi well.
64
148000
3000
Het is intuïtief, en het werkt vrij goed.
02:46
Well how about with higherhoger levelslevels of amputationamputatie?
65
151000
2000
Wat met hogere niveaus van amputatie?
02:48
Now you've lostde weg kwijt your armarm abovebovenstaand the elbowelleboog.
66
153000
2000
Hier ben je je arm kwijt boven de elleboog
02:50
You're missingmissend not only these musclesspieren,
67
155000
2000
Je mist niet alleen deze spieren,
02:52
but your handhand- and your elbowelleboog too.
68
157000
2000
maar ook je hand en je elleboog.
02:54
What do you do?
69
159000
2000
Wat doe je?
02:56
Well our patientspatiënten have to use
70
161000
2000
Onze patiënten moeten gebruik maken
02:58
very code-ycode-y systemssystemen
71
163000
3000
van code-achtige-systemen,
03:01
of usinggebruik makend van just theirhun armarm musclesspieren
72
166000
2000
waarbij ze enkel hun armspieren gebruiken
03:03
to operatebedienen roboticrobot limbsledematen.
73
168000
3000
om robot-ledematen aan te sturen.
03:06
We have roboticrobot limbsledematen.
74
171000
2000
We hebben robot-ledematen.
03:08
There are severalverscheidene availablebeschikbaar on the marketmarkt, and here you see a fewweinig.
75
173000
3000
Er zijn er verschillende op de markt. Hier zie je er een paar.
03:11
They containbevatten just a handhand- that will openOpen and closedichtbij,
76
176000
3000
Ze bestaan uit een hand die opent en sluit,
03:14
a wristpols rotatorRotator and an elbowelleboog.
77
179000
2000
een polsrotator en een elleboog.
03:16
There's no other functionsfuncties.
78
181000
2000
Ze hebben geen andere functies.
03:18
If they did, how would we tell them what to do?
79
183000
2000
Als die er waren, hoe zouden we ze dan aansturen?
03:20
We builtgebouwd our owneigen armarm at the RehabRehab InstituteInstituut of ChicagoChicago
80
185000
3000
We hebben onze eigen arm gebouwd in het Revalidatie-instituut van Chicago.
03:23
where we'vewij hebben addedtoegevoegd some wristpols flexionflexie and shoulderschouder jointsgewrichten
81
188000
3000
We hebben een paar polsbuigings- en schoudergewrichten toegevoegd,
03:26
to get up to sixzes motorsmotoren, or sixzes degreesgraden of freedomvrijheid.
82
191000
3000
tot zes motoren, of zes vrijheidsgraden.
03:29
And we'vewij hebben had the opportunitykans to work with some very advancedgevorderd armsarmen
83
194000
3000
We kregen de kans om met een paar zeer geavanceerde armen te werken,
03:32
that were fundedgefinancierde by the U.S. militaryleger, usinggebruik makend van these prototypesprototypes,
84
197000
3000
met financiering van het Amerikaanse leger.
03:35
that had up to 10 differentverschillend degreesgraden of freedomvrijheid
85
200000
3000
Deze prototypes hadden tot 10 vrijheidsgraden,
03:38
includinginclusief movableroerende handshanden.
86
203000
2000
met inbegrip van beweegbare handen.
03:40
But at the endeinde of the day,
87
205000
2000
Maar als puntje bij paaltje komt,
03:42
how do we tell these roboticrobot armsarmen what to do?
88
207000
2000
hoe zeggen we deze robotarmen dan wat ze moeten doen?
03:44
How do we controlcontrole them?
89
209000
2000
Hoe controleren we ze?
03:46
Well we need a neuralneurale interfaceinterface,
90
211000
2000
We hebben een neurale interface nodig,
03:48
a way to connectaansluiten to our nervousnerveus systemsysteem
91
213000
2000
een manier om ons zenuwstelsel te verbinden,
03:50
or our thought processesprocessen
92
215000
2000
of onze denkprocessen,
03:52
so that it's intuitiveintuïtief, it's naturalnatuurlijk,
93
217000
2000
op een intuïtieve, natuurlijke manier,
03:54
like for you and I.
94
219000
4000
zoals voor jou en mij.
03:58
Well the bodylichaam workswerken by startingbeginnend a motormotor commandopdracht in your brainhersenen,
95
223000
3000
Het lichaam begint met een bewegingscommando in je brein,
04:01
going down your spinalspinal cordkoord,
96
226000
2000
dat naar beneden gaat langs je ruggengraat,
04:03
out the nerveszenuwen and to your peripheryperiferie.
97
228000
2000
tot aan de zenuwen en je periferie.
04:05
And your sensation'sde sensatie the exactexact oppositetegenover.
98
230000
2000
Wat jij aanvoelt, is precies het omgekeerde.
04:07
You touchaanraken yourselfjezelf, there's a stimulusstimulans
99
232000
2000
Je raakt jezelf aan. Er is een stimulus
04:09
that comeskomt up those very samedezelfde nerveszenuwen back up to your brainhersenen.
100
234000
3000
die vanuit diezelfde zenuwen terug naar je brein gaat.
04:13
When you loseverliezen your armarm, that nervousnerveus systemsysteem still workswerken.
101
238000
3000
Als je je arm verliest, dan werkt dat zenuwstelsel nog.
04:16
Those nerveszenuwen can put out commandopdracht signalssignalen.
102
241000
3000
Die zenuwen kunnen signalen uitzenden.
04:19
And if I tapkraan the nervezenuw endingeinde
103
244000
2000
Als ik klop op het zenuwuiteinde
04:21
on a WorldWereld WarOorlog IIII vetberoepsonderwijs en-opleiding,
104
246000
2000
van een veteraan uit de Tweede Wereldoorlog,
04:23
he'llhel still feel his missingmissend handhand-.
105
248000
2000
dan voelt hij zijn ontbrekende hand nog steeds.
04:25
So you mightmacht say,
106
250000
2000
Dus zou je kunnen zeggen:
04:27
let's go to the brainhersenen
107
252000
2000
laten we in het brein
04:29
and put something in the brainhersenen to recordrecord signalssignalen,
108
254000
3000
iets inplanten om signalen op te slaan,
04:32
or in the endeinde of the peripheralperifeer nervezenuw and recordrecord them there.
109
257000
3000
of in het uiteinde van de perifere zenuw.
04:35
And these are very excitingopwindend researchOnderzoek areasgebieden,
110
260000
3000
Dit zijn zeer spannende onderzoeksdomeinen,
04:38
but it's really, really hardhard.
111
263000
2000
maar het is erg, erg moeilijk.
04:40
You have to put in
112
265000
2000
Je moet honderden
04:42
hundredshonderden of microscopicmicroscopische wiresdraden
113
267000
2000
microscopische draadjes inplanten
04:44
to recordrecord from little tinyklein individualindividu neuronsneuronen -- ordinarygewoon fibersvezels
114
269000
4000
om piepkleine individuele neuronen op te nemen -- gewone vezels
04:48
that put out tinyklein signalssignalen
115
273000
2000
die minuscule signalen uitzenden,
04:50
that are microvoltsdBµV.
116
275000
2000
van microvolts.
04:52
And it's just too hardhard
117
277000
2000
Het is vandaag de dag te moeilijk
04:54
to use now and for my patientspatiënten todayvandaag.
118
279000
2000
te gebruiken voor mijn patiënten.
04:56
So we developedontwikkelde a differentverschillend approachnadering.
119
281000
3000
Dus hebben we een andere aanpak ontwikkeld.
04:59
We're usinggebruik makend van a biologicalbiologisch amplifierversterker
120
284000
3000
We gebruiken een biologische versterker
05:02
to amplifyAmplify these nervezenuw signalssignalen -- musclesspieren.
121
287000
3000
om deze zenuwsignalen te versterken -- spieren.
05:05
MusclesSpieren will amplifyAmplify the nervezenuw signalssignalen
122
290000
2000
Spieren versterken de zenuwsignalen
05:07
about a thousand-foldThousand-fold,
123
292000
2000
met ongeveer een factor duizend,
05:09
so that we can recordrecord them from on toptop of the skinhuid,
124
294000
3000
zodat we ze kunnen opnemen bovenop de huid,
05:12
like you saw earliervroeger.
125
297000
2000
zoals je al eerder zag.
05:14
So our approachnadering is something we call targeteddoelgerichte reinnervationreinnervation.
126
299000
3000
We noemen onze aanpak 'gerichte herzenuwing'.
05:17
ImagineStel je voor, with somebodyiemand who'swie is lostde weg kwijt theirhun wholegeheel armarm,
127
302000
3000
Bedenk dat iemand die zijn hele arm kwijt is,
05:20
we still have fourvier majorgroot nerveszenuwen
128
305000
2000
nog steeds vier hoofdzenuwen
05:22
that go down your armarm.
129
307000
2000
langs zijn arm heeft lopen.
05:24
And we take the nervezenuw away from your chestborst musclespier
130
309000
3000
We nemen de zenuw weg van je borstspier
05:27
and let these nerveszenuwen growgroeien into it.
131
312000
3000
en laten deze zenuwen erin groeien.
05:30
Now you think, "CloseSluiten handhand-," and a little sectionsectie of your chestborst contractscontracten.
132
315000
3000
Nu denk je 'Sluit hand', en een klein deel van je borst trekt samen.
05:33
You think, "BendBend elbowelleboog,"
133
318000
2000
Je denkt 'Buig elleboog',
05:35
a differentverschillend sectionsectie contractscontracten.
134
320000
2000
en een ander deel trekt samen.
05:37
And we can use electrodeselektroden or antennaeantennes
135
322000
2000
We gebruiken elektroden of antennes
05:39
to pickplukken that up and tell the armarm to moveverhuizing.
136
324000
3000
om dat op te pikken en de arm te doen bewegen.
05:42
That's the ideaidee.
137
327000
2000
Dat is het idee.
05:44
So this is the first man that we triedbeproefd it on.
138
329000
3000
Dit is de eerste man bij wie we het probeerden.
05:47
His namenaam is JesseJesse SullivanSullivan.
139
332000
2000
Hij heet Jesse Sullivan.
05:49
He's just a saintheilige of a man --
140
334000
2000
Het is een heilige --
05:51
54-year-old-jaar oud linemanLineman who touchedaangeraakt the wrongfout wiredraad
141
336000
2000
een lijnwerker van 54 die de verkeerde draad aanraakte,
05:53
and had bothbeide of his armsarmen burntverbrand so badlyslecht
142
338000
3000
en wiens beide armen zo zwaar verbrand waren
05:56
they had to be amputatedgeamputeerd at the shoulderschouder.
143
341000
2000
dat ze moesten worden geamputeerd aan de schouder.
05:58
JesseJesse camekwam to us at the RICRIC
144
343000
2000
Jesse kwam naar ons Revalidatiecentrum
06:00
to be fitpassen with these state-of-the-arthet nieuwste van het nieuwste devicesapparaten, and here you see them.
145
345000
3000
om deze ultramoderne toestellen aangemeten te krijgen. Hier zie je ze.
06:03
I'm still usinggebruik makend van that oldoud technologytechnologie
146
348000
3000
Ik gebruik nog steeds de oude technologie
06:06
with a bicyclefiets cablekabel on his right sidekant.
147
351000
2000
met een fietskabel aan zijn rechterkant.
06:08
And he picksPicks whichwelke jointgewricht he wants to moveverhuizing with those chinkin switchesswitches.
148
353000
3000
Hij kiest welk gewricht hij wil bewegen met die kinschakelaars.
06:11
On the left sidekant he's got a modernmodern motorizedgemotoriseerde prosthesisprothese
149
356000
3000
Links heeft hij een moderne gemotoriseerde prothese
06:14
with those threedrie jointsgewrichten,
150
359000
2000
met drie gewrichten.
06:16
and he operatesexploiteert little padspads in his shoulderschouder
151
361000
3000
Hij bestuurt kleine pads in zijn schouder
06:19
that he touchesaccenten to make the armarm go.
152
364000
2000
die hij aanraakt om de arm aan te sturen.
06:21
And Jesse'sJesse's a good cranekraan operatoroperator,
153
366000
2000
Jesse is een goede kraanbestuurder.
06:23
and he did okay by our standardsstandaarden.
154
368000
2000
Hij deed het goed, naar onze normen.
06:25
He alsoook requirednodig a revisionherziening surgerychirurgie on his chestborst.
155
370000
3000
Hij had ook een controle-operatie aan zijn borst nodig.
06:28
And that gavegaf us the opportunitykans
156
373000
2000
Daardoor kregen wij de kans
06:30
to do targeteddoelgerichte reinnervationreinnervation.
157
375000
2000
om gerichte herzenuwing uit te voeren.
06:32
So my colleaguecollega, DrDr. GregGreg DumanianDumanian, did the surgerychirurgie.
158
377000
3000
Mijn collega, Dr. Greg Dumanian, voerde de operatie uit.
06:35
First, we cutbesnoeiing away the nervezenuw to his owneigen musclespier,
159
380000
3000
Eerst sneden we de zenuw naar zijn eigen spier weg.
06:38
then we tooknam the armarm nerveszenuwen
160
383000
2000
Dan namen we de armzenuwen
06:40
and just kindsoort of had them shiftverschuiving down ontonaar his chestborst
161
385000
2000
en verplaatsten ze naar zijn borst.
06:42
and closedGesloten him up.
162
387000
2000
Dan naaiden we hem weer dicht.
06:44
And after about threedrie monthsmaanden,
163
389000
2000
Na ongeveer drie maanden
06:46
the nerveszenuwen grewgroeide in a little bitbeetje and we could get a twitchkramp.
164
391000
2000
groeiden de zenuwen er een beetje in, en kregen we een krampje.
06:48
And after sixzes monthsmaanden, the nerveszenuwen grewgroeide in well,
165
393000
3000
Na zes maanden groeiden ze er stevig in,
06:51
and you could see strongsterk contractionsweeën.
166
396000
2000
en zag je stevige contracties.
06:53
And this is what it lookslooks like.
167
398000
2000
Het ziet er zo uit.
06:55
This is what happensgebeurt when JesseJesse thinksdenkt
168
400000
2000
Dit is wat er gebeurt als Jesse denkt
06:57
openOpen and closedichtbij his handhand-,
169
402000
2000
'open en sluit hand',
06:59
or bendbocht or straightenstrekken your elbowelleboog.
170
404000
3000
of 'buig en strek ellebog'.
07:02
You can see the movementsbewegingen on his chestborst,
171
407000
2000
Je ziet de bewegingen op zijn borst.
07:04
and those little hashhash marksmerken
172
409000
2000
Die kleine markeringen
07:06
are where we put our antennaeantennes, or electrodeselektroden.
173
411000
2000
geven aan waar we onze antennes of elektroden plaatsten.
07:08
And I challengeuitdaging anybodyiemand in the roomkamer
174
413000
2000
Ik daag iedereen hier in de zaal uit
07:10
to make theirhun chestborst go like this.
175
415000
2000
om hun borst zo te laten bewegen.
07:12
His brainhersenen is thinkinghet denken about his armarm.
176
417000
2000
Zijn brein denkt aan zijn arm.
07:14
He has not learnedgeleerd how to do this with the chestborst.
177
419000
3000
Hij heeft niet geleerd om dit met zijn borst te doen.
07:17
There is not a learningaan het leren processwerkwijze.
178
422000
2000
Er is geen leerproces.
07:19
That's why it's intuitiveintuïtief.
179
424000
2000
Daarom is het intuïtief.
07:21
So here'shier is JesseJesse in our first little testtest with him.
180
426000
3000
Dit is Jesse bij onze eerste test met hem.
07:24
On the left-handlinkerhand sidekant, you see his originalorigineel prosthesisprothese,
181
429000
3000
Links zie je zijn originele prothese.
07:27
and he's usinggebruik makend van those switchesswitches
182
432000
2000
Hij gebruikt de schakelaars
07:29
to moveverhuizing little blocksblokken from one boxdoos to the other.
183
434000
2000
om kleine blokjes van één doos naar een andere te verplaatsen.
07:31
He's had that armarm for about 20 monthsmaanden, so he's prettymooi good with it.
184
436000
3000
Hij heeft die arm al een maand of 20, dus hij is er goed in.
07:34
On the right sidekant,
185
439000
2000
Aan de rechterkant,
07:36
two monthsmaanden after we fitpassen him with his targeteddoelgerichte reinnervationreinnervation prosthesisprothese --
186
441000
3000
twee maanden nadat we hem een gerichte herzenuwingsprothese aanmaten --
07:39
whichwelke, by the way, is the samedezelfde physicalfysiek armarm,
187
444000
3000
en dat is trouwens fysiek dezelfde arm,
07:42
just programmedgeprogrammeerd a little differentverschillend --
188
447000
2000
gewoon wat anders geprogrammeerd --
07:44
you can see that he's much fastersneller
189
449000
2000
zie je dat hij veel sneller is
07:46
and much smoothergladder as he movesmoves these little blocksblokken.
190
451000
3000
en veel vlotter bij het verplaatsen van deze kleine blokjes.
07:49
And we're only ablein staat to use threedrie of the signalssignalen at this time.
191
454000
3000
We kunnen momenteel nog maar drie signalen gebruiken.
07:52
Then we had one of those little surprisesverrassingen in sciencewetenschap.
192
457000
5000
En toen kwam één van die kleine verrassingen in de wetenschap.
07:57
So we're all motivatedgemotiveerd to get motormotor commandsopdrachten
193
462000
2000
We waren dus zeer gemotiveerd om bewegingscommando's
07:59
to driverijden roboticrobot armsarmen.
194
464000
2000
robotarmen te laten besturen.
08:01
And after a fewweinig monthsmaanden,
195
466000
2000
Na enkele maanden
08:03
you touchaanraken JesseJesse on his chestborst,
196
468000
2000
voelde Jesse, als je zijn borst aanraakte,
08:05
and he feltvoelde his missingmissend handhand-.
197
470000
3000
zijn ontbrekende hand.
08:08
His handhand- sensationgevoel grewgroeide into his chestborst again
198
473000
2000
Zijn handgevoel groeide terug in zijn borst,
08:10
probablywaarschijnlijk because we had alsoook takeningenomen away a lot of fatdik,
199
475000
3000
wellicht omdat we ook veel vet hadden weggenomen,
08:13
so the skinhuid was right down to the musclespier
200
478000
2000
zodat zijn huid vlak bij de spier zat,
08:15
and deinnervateddeinnervated, if you would, his skinhuid.
201
480000
2000
en zijn huid als het ware ontzenuwde.
08:17
So you touchaanraken JesseJesse here, he feelsvoelt his thumbduim;
202
482000
2000
Als je Jesse hier aanraakt, voelt hij zijn duim.
08:19
you touchaanraken it here, he feelsvoelt his pinkyPinky.
203
484000
2000
Raak hem hier en hij voelt zijn pink.
08:21
He feelsvoelt lightlicht touchaanraken
204
486000
2000
Hij voelt een zachte aanraking
08:23
down to one gramgram of forcedwingen.
205
488000
2000
tot een kracht van één gram.
08:25
He feelsvoelt hotwarm, coldkoude, sharpscherp, dulldof,
206
490000
3000
Hij voelt heet, koud, scherp, stomp,
08:28
all in his missingmissend handhand-,
207
493000
2000
allemaal in zijn ontbrekende hand,
08:30
or bothbeide his handhand- and his chestborst,
208
495000
2000
of tegelijk in zijn hand en zijn borst,
08:32
but he can attendwonen to eithereen van beide.
209
497000
2000
maar hij kan aan beide gevolg geven.
08:34
So this is really excitingopwindend for us,
210
499000
2000
Dit is echt spannend voor ons,
08:36
because now we have a portalportaal,
211
501000
2000
omdat we nu een portaal hebben,
08:38
a portalportaal, or a way to potentiallymogelijk give back sensationgevoel,
212
503000
4000
een weg om misschien het gevoel terug te geven,
08:42
so that he mightmacht feel what he touchesaccenten
213
507000
2000
zodat hij voelt wat hij aanraakt
08:44
with his prostheticprothetische handhand-.
214
509000
2000
met zijn handprothese.
08:46
ImagineStel je voor sensorssensors in the handhand-
215
511000
2000
Stel je in die hand sensoren voor
08:48
comingkomt eraan up and pressingpersing on this newnieuwe handhand- skinhuid.
216
513000
3000
die op deze nieuwe handhuid duwen.
08:51
So it was very excitingopwindend.
217
516000
2000
Dit was dus erg spannend.
08:53
We'veWe hebben alsoook goneweg on
218
518000
2000
We hebben ook verdergewerkt
08:55
with what was initiallyeerste our primaryprimair populationbevolking
219
520000
2000
met wat initieel onze primaire doelgroep was,
08:57
of people with above-the-elbowboven-de-elleboog amputationsamputaties.
220
522000
2000
mensen met amputaties boven de elleboog.
08:59
And here we deinnervatedeinnervate, or cutbesnoeiing the nervezenuw away,
221
524000
3000
Hier ontzenuwen we, of snijden we de zenuw weg
09:02
just from little segmentssegmenten of musclespier
222
527000
2000
van kleine stukjes spier,
09:04
and leavehet verlof othersanderen alonealleen
223
529000
2000
terwijl we andere laten zitten
09:06
that give us our up-downomhoog / omlaag signalssignalen
224
531000
2000
die ons op-en-neer-signalen geven,
09:08
and two othersanderen that will give us a handhand- openOpen and closedichtbij signalsignaal.
225
533000
3000
en nog twee die ons de signalen 'hand open en dicht' geven.
09:11
This was one of our first patientspatiënten, ChrisChris.
226
536000
2000
Dit was één van onze eerste patiënten, Chris.
09:13
You see him with his originalorigineel deviceapparaat
227
538000
2000
Je ziet hem met zijn oorspronkelijke toestel
09:15
on the left there after eightacht monthsmaanden of use,
228
540000
2000
links, na acht maanden gebruik,
09:17
and on the right, it is two monthsmaanden.
229
542000
2000
en rechts na twee maanden.
09:19
He's about fourvier or fivevijf timestijden as fastsnel
230
544000
3000
Hij is ongeveer 4 of 5 keer sneller
09:22
with this simpleeenvoudig little performanceprestatie metricmetriek.
231
547000
3000
op deze eenvoudige kleine prestatietest.
09:25
All right.
232
550000
2000
Oké.
09:27
So one of the bestbeste partsonderdelen of my jobbaan
233
552000
3000
Eén van de leukste dingen aan mijn job
09:30
is workingwerkend with really great patientspatiënten
234
555000
2000
is het werken met geweldige patiënten
09:32
who are alsoook our researchOnderzoek collaboratorsmedewerkers.
235
557000
2000
die tegelijk onze onderzoeksmedewerkers zijn.
09:34
And we're fortunateGelukkig todayvandaag
236
559000
2000
We hebben vandaag het geluk
09:36
to have AmandaAmanda KittsKitts come and jointoetreden us.
237
561000
2000
dat Amanda Kitts ons komt vervoegen.
09:38
Please welcomeWelkom AmandaAmanda KittsKitts.
238
563000
2000
Graag een welkomstapplaus voor Amanda Kitts.
09:40
(ApplauseApplaus)
239
565000
7000
(Applaus)
09:47
So AmandaAmanda, would you please tell us how you lostde weg kwijt your armarm?
240
572000
3000
Amanda, kan je ons vertellen hoe je je arm kwijtraakte?
09:50
AmandaAmanda KittsKitts: Sure. In 2006, I had a carauto accidentongeval.
241
575000
3000
Amanda Kitts: Zeker. In 2006 had ik een auto-ongeval.
09:53
And I was drivinghet rijden home from work,
242
578000
3000
Ik reed naar huis van het werk.
09:56
and a truckvrachtauto was comingkomt eraan the oppositetegenover directionrichting,
243
581000
2000
Er kwam een vrachtwagen van de andere kant
09:58
camekwam over into my laneLane,
244
583000
2000
op mijn rijvak terecht.
10:00
ranrende over the toptop of my carauto and his axleas torescheurde my armarm off.
245
585000
4000
Hij reed over mijn auto, en zijn as rukte mijn arm af.
10:04
ToddTodd KuikenKuiken: Okay, so after your amputationamputatie, you healedgenezen up.
246
589000
3000
Todd Kuiken: Na je amputatie revalideerde je.
10:07
And you've got one of these conventionalconventioneel armsarmen.
247
592000
2000
Je hebt zo'n conventionele arm.
10:09
Can you tell us how it workedwerkte?
248
594000
3000
Kan je ons vertellen hoe het werkte?
10:12
AKAK: Well, it was a little difficultmoeilijk,
249
597000
2000
AK: Het was niet zo gemakkelijk,
10:14
because all I had to work with was a bicepbiceps and a triceptriceps.
250
599000
2000
want ik had alleen maar een biceps en een triceps.
10:16
So for the simpleeenvoudig little things like pickingpluk something up,
251
601000
3000
Voor kleine dingetjes, zoals om iets op te pikken,
10:19
I would have to bendbocht my elbowelleboog,
252
604000
3000
moest ik mijn elleboog buigen
10:22
and then I would have to cocontractcocontract
253
607000
2000
en dan tegelijk samentrekken
10:24
to get it to changeverandering modesmodes.
254
609000
2000
om de modus te veranderen.
10:26
When I did that,
255
611000
2000
Als ik dat had gedaan,
10:28
I had to use my bicepbiceps
256
613000
3000
moest ik mijn biceps gebruiken
10:31
to get the handhand- to closedichtbij,
257
616000
2000
om de hand te laten sluiten,
10:33
use my triceptriceps to get it to openOpen,
258
618000
2000
mijn triceps om ze te laten openen,
10:35
cocontractcocontract again
259
620000
2000
en opnieuw tegelijk samentrekken
10:37
to get the elbowelleboog to work again.
260
622000
2000
om de elleboog weer in werking te stellen.
10:39
TKTK: So it was a little slowlangzaam?
261
624000
2000
TK: Dat was dus nogal traag?
10:41
AKAK: A little slowlangzaam, and it was just hardhard to work.
262
626000
3000
AK: Nogal traag, en gewoon lastig werken.
10:44
You had to concentrateconcentreren a wholegeheel lot.
263
629000
2000
Je moest je heel erg concentreren.
10:46
TKTK: Okay, so I think about ninenegen monthsmaanden laterlater
264
631000
3000
TK: Ongeveer negen maanden later
10:49
that you had the targeteddoelgerichte reinnervationreinnervation surgerychirurgie,
265
634000
2000
onderging je de operatie voor de gerichte herzenuwing.
10:51
tooknam sixzes more monthsmaanden to have all the reinnervationreinnervation.
266
636000
3000
Het duurde nog zes maanden om de herzenuwing te voltooien.
10:54
Then we fitpassen her with a prosthesisprothese.
267
639000
3000
Dan maten we haar een prothese aan.
10:57
And how did that work for you?
268
642000
2000
Hoe draaide dat uit voor jou?
10:59
AKAK: It workswerken good.
269
644000
3000
AK: Het werkt prima.
11:02
I was ablein staat to use my elbowelleboog
270
647000
4000
Ik kon mijn elleboog
11:06
and my handhand- simultaneouslygelijktijdig.
271
651000
3000
en mijn hand tegelijk gebruiken.
11:09
I could work them just by my thoughtsgedachten.
272
654000
2000
Ik kon ze hanteren louter door te denken.
11:11
So I didn't have to do any of the cocontractingmedecontractant and all that.
273
656000
3000
Geen nood meer aan tegelijk samentrekken en zo.
11:14
TKTK: A little fastersneller?
274
659000
2000
TK: Wat sneller?
11:16
AKAK: A little fastersneller. And much more easygemakkelijk, much more naturalnatuurlijk.
275
661000
4000
AK: Wat sneller, en veel, veel natuurlijker.
11:20
TKTK: Okay, this was my goaldoel.
276
665000
3000
TK: Daar was het me om te doen.
11:23
For 20 yearsjaar, my goaldoel was to let somebodyiemand
277
668000
3000
Al 20 jaar stel ik me tot doel om iemand
11:26
[be] ablein staat to use theirhun elbowelleboog and handhand- in an intuitiveintuïtief way
278
671000
3000
zijn elleboog en hand intuïtief te laten gebruiken,
11:29
and at the samedezelfde time.
279
674000
2000
tegelijk.
11:31
And we now have over 50 patientspatiënten around the worldwereld- who have had this surgerychirurgie,
280
676000
3000
Nu hebben we wereldwijd ongeveer 50 patiënten die deze operatie ondergingen,
11:34
includinginclusief over a dozendozijn of our woundedverwond warriorskrijgers
281
679000
2000
met inbegrip van meer dan een dozijn gewonde strijders
11:36
in the U.S. armedgewapend servicesdiensten.
282
681000
2000
uit het Amerikaanse leger.
11:38
The successsucces ratetarief of the nervezenuw transfersoverdrachten is very highhoog.
283
683000
3000
De succesratio van de zenuwoverdrachten is zeer groot.
11:41
It's like 96 percentprocent.
284
686000
2000
Zowat 96 procent.
11:43
Because we're puttingzetten a biggroot fatdik nervezenuw ontonaar a little piecestuk of musclespier.
285
688000
3000
Want we hechten een dikke vette zenuw aan een klein stukje spier.
11:46
And it providesbiedt intuitiveintuïtief controlcontrole.
286
691000
4000
Het resultaat is intuïtieve controle.
11:50
Our functionalfunctioneel testingtesting, those little teststesten,
287
695000
2000
Onze functionele testen, die kleine testjes,
11:52
all showtonen that they're a lot quickersneller and a lot easiergemakkelijker.
288
697000
2000
geven allemaal aan dat ze veel sneller en gemakkelijker zijn.
11:54
And the mostmeest importantbelangrijk thing
289
699000
2000
Het belangrijkste
11:56
is our patientspatiënten have appreciatedgewaardeerd it.
290
701000
2000
is de appreciatie van onze patiënten.
11:58
So that was all very excitingopwindend.
291
703000
2000
Dat was dus allemaal heel spannend.
12:00
But we want to do better.
292
705000
3000
Maar we willen het nog beter doen.
12:03
There's a lot of informationinformatie in those nervezenuw signalssignalen,
293
708000
4000
Er zit veel informatie in die zenuwsignalen.
12:07
and we wanted to get more.
294
712000
2000
We wilden er meer uithalen.
12:09
You can moveverhuizing eachelk fingervinger. You can moveverhuizing your thumbduim, your wristpols.
295
714000
3000
Je kan elke vinger bewegen. Je kan je duim en je pols bewegen.
12:12
Can we get more out of it?
296
717000
2000
Valt er meer uit te halen?
12:14
So we did some experimentsexperimenten
297
719000
2000
We deden een paar experimenten
12:16
where we saturatedverzadigd our poorarm patientspatiënten with zillionszillions of electrodeselektroden
298
721000
3000
waarbij we onze arme patiënten volplakten met ontelbare elektroden
12:19
and then had them try to do two dozendozijn differentverschillend taskstaken --
299
724000
3000
en hen vervolgens twee dozijn verschillende taken lieten doen --
12:22
from wigglingwiebelen a fingervinger to movingin beweging a wholegeheel armarm
300
727000
3000
gaande van een vinger bewegen tot een hele arm uitsteken
12:25
to reachingbereiken for something --
301
730000
2000
om iets te pakken.
12:27
and recordedopgenomen this datagegevens.
302
732000
2000
We noteerden deze gegevens.
12:29
And then we used some algorithmsalgoritmen
303
734000
2000
Vervolgens gebruikten we algoritmes
12:31
that are a lot like speechtoespraak recognitionerkenning algorithmsalgoritmen,
304
736000
2000
die erg lijken op spraakherkenningsalgoritmes,
12:33
calledriep patternpatroon recognitionerkenning.
305
738000
2000
zogenaamde patroonherkenning.
12:35
See.
306
740000
2000
Kijk.
12:37
(LaughterGelach)
307
742000
2000
(Gelach)
12:39
And here you can see, on Jesse'sJesse's chestborst,
308
744000
2000
Je ziet op de borst van Jesse
12:41
when he just triedbeproefd to do threedrie differentverschillend things,
309
746000
2000
dat als hij drie verschillende dingen heeft gedaan,
12:43
you can see threedrie differentverschillend patternspatronen.
310
748000
2000
je drie verschillende patronen ziet.
12:45
But I can't put in an electrodeelektrode
311
750000
2000
Maar ik kan er geen elektrode opzetten
12:47
and say, "Go there."
312
752000
2000
en zeggen "Daarheen."
12:49
So we collaboratedsamengewerkt with our colleaguescollega's in UniversityUniversiteit of NewNieuw BrunswickBrunswick,
313
754000
3000
Dus werkten we samen met onze collega's van de universiteit van New Brunswick
12:52
camekwam up with this algorithmalgoritme controlcontrole,
314
757000
2000
de algoritmecontrole uit
12:54
whichwelke AmandaAmanda can now demonstratetonen.
315
759000
2000
die Amanda nu kan demonstreren.
12:56
AKAK: So I have the elbowelleboog that goesgaat up and down.
316
761000
5000
AK: Ik heb een elleboog die op en neer gaat,
13:01
I have the wristpols rotationrotatie
317
766000
2000
ik heb polsrotatie,
13:03
that goesgaat -- and it can go all the way around.
318
768000
3000
zo -- en het kan helemaal rond.
13:06
And I have the wristpols flexionflexie and extensionuitbreiding.
319
771000
4000
Ik heb polsbuiging en polsstrekking.
13:10
And I alsoook have the handhand- closedGesloten and openOpen.
320
775000
3000
En de hand gaat open en dicht.
13:13
TKTK: Thank you, AmandaAmanda.
321
778000
2000
TK: Hartelijk dank, Amanda.
13:15
Now this is a researchOnderzoek armarm,
322
780000
2000
Dit is een onderzoeksarm,
13:17
but it's madegemaakt out of commercialcommercieel componentscomponenten from here down
323
782000
3000
maar hij bestaat van hier tot beneden uit commerciële onderdelen,
13:20
and a fewweinig that I've borrowedgeleend from around the worldwereld-.
324
785000
3000
plus een paar dingen die ik van overal ter wereld heb geleend.
13:23
It's about sevenzeven poundspond,
325
788000
3000
Hij weegt ongeveer 3,5 kg,
13:26
whichwelke is probablywaarschijnlijk about what my armarm would weighwegen
326
791000
2000
wat ongeveer het gewicht van mijn arm zou zijn
13:28
if I lostde weg kwijt it right here.
327
793000
2000
als ik die nu zou verliezen.
13:30
ObviouslyUiteraard, that's heavyzwaar for AmandaAmanda.
328
795000
3000
Dat is natuurlijk zwaar voor Amanda.
13:33
And in factfeit, it feelsvoelt even heavierzwaardere,
329
798000
2000
Het voelt zelfs nog zwaarder aan
13:35
because it's not gluedgelijmd on the samedezelfde.
330
800000
2000
omdat het er niet op is vastgelijmd.
13:37
She's carryingvervoer all the weightgewicht throughdoor harnessesharnassen.
331
802000
2000
Ze draagt het hele gewicht via een harnas.
13:39
So the excitingopwindend partdeel isn't so much the mechatronicsMechatronica,
332
804000
3000
Het spannende deel is dus niet zozeer de mechatronica,
13:42
but the controlcontrole.
333
807000
2000
maar de controle.
13:44
So we'vewij hebben developedontwikkelde a smallklein microcomputerMicrocomputer
334
809000
3000
We hebben een kleine microcomputer ontwikkeld
13:47
that is blinkingknipperen somewhereergens behindachter her back
335
812000
3000
die ergens op haar rug knippert.
13:50
and is operatingbedrijfs- this
336
815000
2000
Hij stuurt de arm aan
13:52
all by the way she trainstreinen it
337
817000
2000
op basis van hoe zij hem traint
13:54
to use her individualindividu musclespier signalssignalen.
338
819000
2000
om haar individuele spiersignalen te gebruiken.
13:56
So AmandaAmanda, when you first startedbegonnen usinggebruik makend van this armarm,
339
821000
2000
Amanda, toen je deze arm begon te gebruiken,
13:58
how long did it take to use it?
340
823000
3000
hoe lang duurde het toen om hem te gebruiken?
14:01
AKAK: It tooknam just about probablywaarschijnlijk threedrie to fourvier hoursuur
341
826000
2000
AK: Het duurde zo ongeveer 3 tot 4 uur
14:03
to get it to traintrein.
342
828000
2000
om met de training te starten.
14:05
I had to hookhaak it up to a computercomputer,
343
830000
2000
Ik moest hem op een computer aansluiten,
14:07
so I couldn'tkon het niet just traintrein it anywhereoveral.
344
832000
2000
dus ik kon niet zomaar overal oefenen.
14:09
So if it stoppedgestopt workingwerkend, I just had to take it off.
345
834000
3000
Als hij niet meer werkte, moest ik hem eraf halen.
14:12
So now it's ablein staat to traintrein
346
837000
2000
Nu volstaat dit kleine ding op de rug
14:14
with just this little piecestuk on the back.
347
839000
2000
om te kunnen oefenen.
14:16
I can wearslijtage it around.
348
841000
2000
Ik kan het overal dragen.
14:18
If it stopsstops workingwerkend for some reasonreden, I can retrainomscholing it.
349
843000
3000
Als het om één of andere reden niet meer werkt, train ik het opnieuw.
14:21
Takes about a minuteminuut.
350
846000
2000
Duurt ongeveer een minuutje.
14:23
TKTK: So we're really excitedopgewonden,
351
848000
2000
TK: We vinden dit heel spannend,
14:25
because now we're gettingkrijgen to a clinicallyklinisch practicalpraktisch deviceapparaat.
352
850000
3000
want nu krijgen we een toestel dat klinisch bruikbaar is.
14:28
And that's where our goaldoel is --
353
853000
2000
Dat is ons doel --
14:30
to have something clinicallyklinisch pragmaticpragmatische to wearslijtage.
354
855000
4000
iets hebben dat klinisch hanteerbaar is om te dragen.
14:34
We'veWe hebben alsoook had AmandaAmanda ablein staat to use
355
859000
3000
Amanda is ook in staat geweest om een paar
14:37
some of our more advancedgevorderd armsarmen that I showedtoonden you earliervroeger.
356
862000
3000
meer geavanceerde armen te gebruiken die ik eerder toonde.
14:41
Here'sHier is AmandaAmanda usinggebruik makend van an armarm madegemaakt by DEKADEKA ResearchOnderzoek CorporationCorporation.
357
866000
3000
Hier gebruikt Amanda een arm van de DEKA Research Corporation.
14:44
And I believe DeanDean KamenKamen presentedgepresenteerd it at TEDTED a fewweinig yearsjaar agogeleden.
358
869000
4000
Ik denk dat Dean Kamen die een paar jaar geleden op TED heeft getoond.
14:48
So AmandaAmanda, you can see,
359
873000
2000
Je ziet dat Amanda
14:50
has really good controlcontrole.
360
875000
2000
echt goede controle heeft.
14:52
It's all the patternpatroon recognitionerkenning.
361
877000
2000
Het gaat allemaal om patroonherkenning.
14:54
And it now has a handhand- that can do differentverschillend graspsgrijpt.
362
879000
3000
Nu heeft het een hand die verschillende grijpbewegingen aankan.
14:57
What we do is have the patientgeduldig go all the way openOpen
363
882000
3000
We laten de patiënt helemaal opengaan
15:00
and think, "What handhand- graspgrijpen patternpatroon do I want?"
364
885000
3000
en denken: "Welke grijpbeweging wil ik?"
15:03
It goesgaat into that modemode,
365
888000
2000
Het gaat over naar die modus,
15:05
and then you can do up to fivevijf or sixzes differentverschillend handhand- graspsgrijpt with this handhand-.
366
890000
2000
en dan kan je tot 5 of 6 grijpbewegingen doen.
15:07
AmandaAmanda, how manyveel were you ablein staat to do with the DEKADEKA armarm?
367
892000
3000
Amanda, hoeveel kon jij er doen met de DEKA-arm?
15:10
AKAK: I was ablein staat to get fourvier.
368
895000
2000
AK: Ik kon er vier doen.
15:12
I had the keysleutel gripgreep, I had a chuckklauwplaat gripgreep,
369
897000
3000
Ik had een sleutelgreep, een klauwgreep,
15:15
I had a powermacht graspgrijpen
370
900000
2000
een krachtige grijpbeweging
15:17
and I had a fine pinchsnuifje.
371
902000
2000
en een fijne knijpbeweging.
15:19
But my favoritefavoriete one was just when the handhand- was openOpen,
372
904000
2000
Maar mijn favoriete was gewoon een open hand,
15:21
because I work with kidskinderen,
373
906000
2000
want ik werk met kinderen.
15:23
and so all the time you're clappingklappen and singinghet zingen,
374
908000
3000
Ik ben dus de hele tijd aan het klappen en zingen.
15:26
so I was ablein staat to do that again, whichwelke was really good.
375
911000
3000
Dat kon ik opnieuw, en dat was heel fijn.
15:29
TKTK: That hand'shand van not so good for clappingklappen.
376
914000
2000
TK: Die hand is niet zo geschikt om te klappen.
15:31
AKAK: Can't clapklap with this one.
377
916000
2000
AK: Met deze hand kan ik niet klappen.
15:33
TKTK: All right. So that's excitingopwindend
378
918000
2000
TK: Dat geeft spannende vooruitzichten
15:35
on where we maymei go with the better mechatronicsMechatronica,
379
920000
2000
op basis van verbeterde mechatronica,
15:37
if we make them good enoughgenoeg
380
922000
2000
als we ze goed genoeg maken
15:39
to put out on the marketmarkt and use in a fieldveld- trialproces.
381
924000
3000
voor commerciële verkoop en gebruik in een test.
15:42
I want you to watch closelyvan nabij.
382
927000
2000
Kijk goed.
15:44
(VideoVideo) ClaudiaClaudia: OoooohOooooh!
383
929000
2000
(Video) Claudia: Oooooh!
15:46
TKTK: That's ClaudiaClaudia,
384
931000
2000
TK: Dat is Claudia,
15:48
and that was the first time
385
933000
2000
en dat was de eerste keer
15:50
she got to feel sensationgevoel throughdoor her prostheticprothetische.
386
935000
3000
dat ze gevoel had door haar prothese.
15:53
She had a little sensorsensor at the endeinde of her prosthesisprothese
387
938000
3000
Ze had een kleine sensor aan het einde van haar prothese
15:56
that then she rubbedwreef over differentverschillend surfacesoppervlakken,
388
941000
3000
die ze over verschillende oppervlakken wreef.
15:59
and she could feel differentverschillend texturestexturen
389
944000
2000
Ze voelde verschillende texturen
16:01
of sandpaperschuurpapier, differentverschillend gritsgrutten, ribbonlint cablekabel,
390
946000
3000
van schuurpapier, verschillende korrelgroottes, lintkabel,
16:04
as it pushedgeduwd on her reinnervatedreinnervated handhand- skinhuid.
391
949000
3000
terwijl die op haar herzenuwde handhuid drukten.
16:07
She said that when she just ranrende it acrossaan de overkant the tabletafel,
392
952000
3000
Ze zei dat als ze haar vinger over de tafel liet glijden,
16:10
it feltvoelde like her fingervinger was rockingschommelen.
393
955000
2000
ze het gevoel had dat haar vinger schommelde.
16:12
So that's an excitingopwindend laboratorylaboratorium experimentexperiment
394
957000
2000
Dat is dus een spannend experiment
16:14
on how to give back, potentiallymogelijk, some skinhuid sensationgevoel.
395
959000
3000
over de potentiële teruggave van een zeker huidgevoel.
16:17
But here'shier is anothereen ander videovideo- that showsshows some of our challengesuitdagingen.
396
962000
3000
Maar hier is nog een video, die een aantal van onze uitdagingen toont.
16:20
This is JesseJesse, and he's squeezingknijpen a foamschuim toyspeelgoed-.
397
965000
3000
Dit is Jesse die een speeltje van schuim platknijpt.
16:23
And the harderharder he squeezesperst -- you see a little blackzwart thing in the middlemidden-
398
968000
3000
Hoe harder hij knijpt – je ziet een klein zwart dingetje in het midden
16:26
that's pushingduwen on his skinhuid proportionalproportioneel to how hardhard he squeezesperst.
399
971000
3000
dat op zijn huid drukt in verhouding tot hoe hard hij knijpt.
16:29
But look at all the electrodeselektroden around it.
400
974000
2000
Maar kijk naar al die elektroden in de buurt.
16:31
I've got a realecht estatelandgoed problemprobleem.
401
976000
2000
Ik heb een huisvestingsprobleem.
16:33
You're supposedvermeend to put a bunchbos of these things on there,
402
978000
2000
Je moet daar enkele van die dingen opzetten,
16:35
but our little motor'sde motor makingmaking all kindssoorten of noiselawaai
403
980000
3000
maar ons motortje maakt allerlei geluiden
16:38
right nextvolgende to my electrodeselektroden.
404
983000
2000
vlak naast mijn elektroden.
16:40
So we're really challengeduitgedaagd on what we're doing there.
405
985000
3000
Wat we daar doen is dus echt uitdagend.
16:43
The futuretoekomst is brighthelder.
406
988000
2000
De toekomst ziet er schitterend uit.
16:45
We're excitedopgewonden about where we are and a lot of things we want to do.
407
990000
3000
We zijn opgetogen over onze status en onze plannen.
16:48
So for examplevoorbeeld,
408
993000
2000
Bijvoorbeeld
16:50
one is to get ridbevrijden of my realecht estatelandgoed problemprobleem
409
995000
3000
het oplossen van mijn huisvestingsprobleem
16:53
and get better signalssignalen.
410
998000
2000
door de verbetering van de signalen.
16:55
We want to developontwikkelen these little tinyklein capsulescapsules
411
1000000
3000
We willen mini-capsules ontwikkelen,
16:58
about the sizegrootte of a piecestuk of risottorisotto
412
1003000
2000
zo groot als een risottokorrel,
17:00
that we can put into the musclesspieren
413
1005000
2000
die we in de spieren kunnen stoppen
17:02
and telemeterTelemeter out the EMGEMG signalssignalen,
414
1007000
3000
om de EMG-signalen eruit te filteren
17:05
so that it's not worryingzorgwekkend about electrodeelektrode contactcontact.
415
1010000
3000
zodat we ons geen zorgen moeten maken over elektrodencontact.
17:08
And we can have the realecht estatelandgoed openOpen
416
1013000
2000
De vrijgekomen ruimte kunnen we gebruiken
17:10
to try more sensationgevoel feedbackterugkoppeling.
417
1015000
2000
om meer gevoelsfeedback uit te testen.
17:12
We want to buildbouwen a better armarm.
418
1017000
2000
We willen een betere arm bouwen.
17:14
This armarm -- they're always madegemaakt for the 50thth percentilepercentiel malemannetje --
419
1019000
4000
Armen worden altijd gemaakt voor de man op het 50ste percentiel,
17:18
whichwelke meansmiddelen they're too biggroot for five-eighthsvijf-achtsten of the worldwereld-.
420
1023000
4000
waardoor ze te groot zijn voor de mensen van 1m70.
17:22
So ratherliever than a supersuper strongsterk or supersuper fastsnel armarm,
421
1027000
3000
Liever dan een supersterke of supersnelle arm
17:25
we're makingmaking an armarm that is --
422
1030000
2000
maken we een arm…
17:27
we're startingbeginnend with,
423
1032000
2000
We beginnen met
17:29
the 25thth percentilepercentiel femalevrouw --
424
1034000
3000
de vrouw van het 25ste percentiel.
17:32
that will have a handhand- that wrapswraps around,
425
1037000
2000
De hand zal iets kunnen omvatten,
17:34
opensopent all the way,
426
1039000
2000
helemaal kunnen openen,
17:36
two degreesgraden of freedomvrijheid in the wristpols and an elbowelleboog.
427
1041000
3000
twee vrijheidsgraden in de pols en de elleboog.
17:39
So it'llhet zal be the smallestkleinste and lightestlichtste
428
1044000
2000
Het zal de kleinste, de lichtste
17:41
and the smartestslimste armarm ever madegemaakt.
429
1046000
2000
en de slimste arm ooit worden.
17:43
OnceEenmaal we can do it that smallklein,
430
1048000
2000
Zodra we het op zo klein formaat kunnen,
17:45
it's a lot easiergemakkelijker makingmaking them biggergroter.
431
1050000
2000
is het veel eenvoudiger om ze groter te maken.
17:47
So those are just some of our goalsdoelen.
432
1052000
3000
Dat zijn maar een paar van onze doelstellingen.
17:50
And we really appreciateop prijs stellen you all beingwezen here todayvandaag.
433
1055000
4000
We stellen jullie aanwezigheid hier zeer op prijs.
17:54
I'd like to tell you a little bitbeetje about the darkdonker sidekant,
434
1059000
2000
Ik wil jullie ook wat vertellen over de donkere kant,
17:56
with yesterday'sYesterday themethema.
435
1061000
2000
het thema van gisteren.
17:58
So AmandaAmanda camekwam jet-laggedjet lagged-,
436
1063000
2000
Amanda kwam hier aan met jetlag,
18:00
she's usinggebruik makend van the armarm,
437
1065000
2000
ze gebruikte de arm,
18:02
and everything goesgaat wrongfout.
438
1067000
2000
en alles ging fout.
18:04
There was a computercomputer spookspook,
439
1069000
2000
Er was een computerspook,
18:06
a brokengebroken wiredraad,
440
1071000
2000
een gebroken kabel,
18:08
a converterConverter that sparkedaangewakkerd.
441
1073000
2000
kortsluiting in een omvormer.
18:10
We tooknam out a wholegeheel circuitcircuit in the hotelhotel
442
1075000
2000
We haalden er in het hotel een volledig circuit uit
18:12
and just about put on the firebrand alarmalarm.
443
1077000
2000
en lieten zo bijna het brandalarm afgaan.
18:14
And nonegeen of those problemsproblemen could I have dealtbehandeld with,
444
1079000
3000
Ik had geen van deze problemen zelf kunnen oplossen,
18:17
but I have a really brighthelder researchOnderzoek teamteam.
445
1082000
2000
maar mijn onderzoeksteam is echt briljant.
18:19
And thankfullydankbaar DrDr. AnnieAnnie SimonSimon was with us
446
1084000
3000
Gelukkig was Dr. Annie Simon bij ons,
18:22
and workedwerkte really hardhard yesterdaygisteren to fixrepareren it.
447
1087000
2000
die gisteren heel hard heeft gewerkt om het in orde te brengen.
18:24
That's sciencewetenschap.
448
1089000
2000
Dat is wetenschap.
18:26
And fortunatelygelukkig, it workedwerkte todayvandaag.
449
1091000
2000
Gelukkig werkte het vandaag.
18:28
So thank you very much.
450
1093000
2000
Dus heel hartelijk dank.
18:30
(ApplauseApplaus)
451
1095000
14000
(Applaus)
Translated by Els De Keyser
Reviewed by Axel Saffran

▲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