TEDGlobal 2011
Todd Kuiken: A prosthetic arm that "feels"
ทอดด์ คูอิเคน: แขนเทียมที่สามารถ"รู้สึกได้"
Filmed:
Readability: 3.6
964,029 views
นักกายภาพบำบัดและวิศวกร ทอดด์ คูอิเคน (Todd Kuiken) กำลังประดิษฐ์แขนเทียมที่เชื่อมกับระบบประสาทของมนุษย์ ซึ่งช่วยพัฒนาการเคลื่อนไหวและการควบคุม หรือแม้กระทั่งการรับรู้ความรู้สึก นอกจากนี้คนไข้ อแมนดา คิตส์ (Amanda Kitts) ได้มาช่วยสาธิตแขนกลรุ่นใหม่บนเวทีอีกด้วย
Todd Kuiken - Biomedical engineer
A doctor and engineer, Todd Kuiken builds new prosthetics that connect with the human nervous system. Yes: bionics. Full bio
A doctor and engineer, Todd Kuiken builds new prosthetics that connect with the human nervous system. Yes: bionics. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:15
So today, I would like to talk with you
0
0
3000
วันนี้ ผมอยากจะพูดคุยกับทุกท่าน
00:18
about bionics,
1
3000
2000
เกี่ยวกับไบโอนิคส์ (bionics)
00:20
which is the popular term
2
5000
2000
ซึ่งเป็นคำที่นิยมใช้เรียก
00:22
for the science of replacing part of a living organism
3
7000
3000
สำหรับศาสตร์ของการแทนที่ส่วนหนึ่งของสิ่งมีชีวิต
00:25
with a mechatronic device, or a robot.
4
10000
3000
ด้วยอุปกรณ์เครื่องกลไฟฟ้าหรือหุ่นยนต์
00:28
It is essentially
5
13000
2000
พูดง่ายๆ มันก็คือ
00:30
the stuff of life meets machine.
6
15000
3000
สิ่งที่เกี่ยวชีวิตบวกกับเครื่องจักร
00:33
And specifically, I'd like to talk with you
7
18000
2000
และผมอยากจะพูดคุยอย่างเจาะจง
00:35
about how bionics is evolving
8
20000
3000
เกี่ยวกับว่าไบโอนิคส์พัฒนาอย่างไร
00:38
for people with arm amputations.
9
23000
3000
เพื่อผู้คนที่ได้รับการผ่าตัดแขนออก
00:41
This is our motivation.
10
26000
3000
นี่คือแรงบันดาลใจของพวกเรา
00:44
Arm amputation causes a huge disability.
11
29000
3000
การผ่าตัดแขนออกก่อให้เกิดความพิการอย่างใหญ่หลวง
00:47
I mean, the functional impairment is clear.
12
32000
2000
ผมหมายถึงว่า ความบกพร่องในการทำงานมันก็เห็นได้ชัด
00:49
Our hands are amazing instruments.
13
34000
2000
มือของพวกเราถือเป็นเครื่องมือที่น่าทึ่ง
00:51
And when you lose one, far less both,
14
36000
3000
และถ้าเสียแขนไปข้างหนึ่ง ไม่นับหากต้องเสียแขนทั้งสองข้าง
00:54
it's a lot harder to do the things
15
39000
2000
มันก็จะลำบากมากที่จะทำสิ่งต่างๆ
00:56
we physically need to do.
16
41000
2000
ที่เราต้องใช้ร่างกายทำ
00:58
There's also a huge emotional impact.
17
43000
2000
มันก็ยังมีผลกระทบทางจิตใจที่ใหญ่หลวง
01:00
And actually, I spend as much of my time in clinic
18
45000
2000
และจริงๆแล้ว ผมได้ใช้เวลาส่วนใหญ่อยู่ในคลินิก
01:02
dealing with the emotional adjustment of patients
19
47000
3000
รับมือกับการปรับอารมณ์ของผู้ป่วย
01:05
as with the physical disability.
20
50000
2000
ที่มีต่อกับความพิการทางกายภาพ
01:07
And finally, there's a profound social impact.
21
52000
3000
และในที่สุดก็คือ มันมีผลกระทบทางสังคมที่ลึกซึ้ง
01:10
We talk with our hands.
22
55000
2000
เราพูดจาด้วยมือของเรา
01:12
We greet with our hands.
23
57000
2000
เราทักทายด้วยมือของเรา
01:14
And we interact with the physical world with our hands.
24
59000
3000
และเรามีปฏิสัมพันธ์ต่อโลกภายนอกด้วยมือของเรา
01:17
And when they're missing,
25
62000
2000
และเมื่อมันขาดหายไป
01:19
it's a barrier.
26
64000
2000
ก็จะกลายเป็นอุปสรรค
01:21
Arm amputation is usually caused by trauma,
27
66000
3000
การผ่าตัดแขนออกมักเกิดจากการได้รับบาดเจ็บ
01:24
with things like industrial accidents,
28
69000
2000
จากสิ่งต่างๆ เช่น อุบัติเหตุในโรงงาน
01:26
motor vehicle collisions
29
71000
2000
การชนของยานยนต์
01:28
or, very poignantly, war.
30
73000
2000
หรือสงคราม ซึ่งถือเป็นเรื่องสะเทือนอารมณ์อย่างยิ่ง
01:30
There are also some children who are born without arms,
31
75000
3000
นอกจากนี้ก็ยังมีเด็กบางคนที่เกิดมาโดยไร้แขน
01:33
called congenital limb deficiency.
32
78000
3000
เรียกว่า การขาดแขนหรือขาแต่กำเนิด (congenital limb deficiency)
01:36
Unfortunately, we don't do great
33
81000
2000
ถือเป็นเรื่องโชคร้ายที่เราทำได้ไม่ดีพอ
01:38
with upper-limb prosthetics.
34
83000
2000
ในเรื่องศาสตร์ของกายอุปกรณ์สำหรับแขน
01:40
There are two general types.
35
85000
2000
มันมีอยู่สองแบบทั่วไป
01:42
They're called body-powered prostheses,
36
87000
2000
พวกนี้เรียกว่า แขนเทียมควบคุมโดยกำลังกาย (body-powered prostheses)
01:44
which were invented just after the Civil War,
37
89000
2000
ซึ่งถูกประดิษฐ์ขึ้นไม่นานหลังจากสงครามกลางเมือง
01:46
refined in World War I and World War II.
38
91000
3000
แล้วก็ถูกพัฒนาในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 1 และ 2
01:49
Here you see a patent
39
94000
2000
ที่คุณเห็นอยู่นี้คือสิทธิบัตร
01:51
for an arm in 1912.
40
96000
2000
สำหรับแขน ในปีค.ศ.1912
01:53
It's not a lot different
41
98000
2000
มันก็ไม่ได้ต่างอะไรมาก
01:55
than the one you see on my patient.
42
100000
3000
จากอันที่คุณเห็นจากผู้ป่วยของผม
01:58
They work by harnessing shoulder power.
43
103000
2000
แขนเทียมนี้ทำงานโดยอาศัยแรงจากไหล่
02:00
So when you squish your shoulders, they pull on a bicycle cable.
44
105000
3000
ดังนั้น เมื่อเราเกร็งหัวไหล่ มันก็จะไปดึงสายเคเบิล
02:03
And that bicycle cable can open or close a hand or a hook
45
108000
3000
และสายเคเบิลนั้นก็จะอ้าหรือหุบมือ หรือตะขอเกี่ยว
02:06
or bend an elbow.
46
111000
2000
หรืองอศอก
02:08
And we still use them commonly,
47
113000
2000
และ เราก็ยังคงใช้แขนเทียมพวกนี้อย่างแพร่หลาย
02:10
because they're very robust
48
115000
2000
เพราะมันค่อนข้างทนทาน
02:12
and relatively simple devices.
49
117000
2000
และเป็นอุปกรณ์ที่ไม่ซับซ้อนมากนัก
02:14
The state of the art
50
119000
2000
แบบที่ถือได้ว่าก้าวหน้า
02:16
is what we call myoelectric prostheses.
51
121000
2000
คือสิ่งที่เราเรียกว่า แขนเทียมควบคุมโดยสัญญาณไฟฟ้าในกล้ามเนื้อ (myoelectric prostheses)
02:18
These are motorized devices
52
123000
2000
มันเป็นแขนเทียมติดมอเตอร์
02:20
that are controlled
53
125000
2000
ที่ถูกควบคุม
02:22
by little electrical signals from your muscle.
54
127000
2000
โดยสัญญาณไฟฟ้าเล็กๆ จากกล้ามเนื้อของคุณ
02:24
Every time you contract a muscle,
55
129000
2000
ทุกๆ ครั้งที่คุณหดรัดกล้ามเนื่อ
02:26
it emits a little electricity
56
131000
2000
มันก็จะปล่อยกระแสไฟฟ้าออกมาเล็กน้อย
02:28
that you can record with antennae or electrodes
57
133000
2000
ซึ่งเราสามารถบันทึกมันด้วยเครื่องรับสัญญาณหรืออิเล็กโทรด
02:30
and use that to operate the motorized prosthesis.
58
135000
3000
และใช้สิ่งเหล่านั้นในการขยับแขนเทียมกล
02:33
They work pretty well
59
138000
2000
มันใช้งานได้ดี
02:35
for people who have just lost their hand,
60
140000
2000
กับผู้ที่เพิ่งสูญเสียมือไป
02:37
because your hand muscles are still there.
61
142000
2000
เพราะกล้ามเนื้อมือยังอยู่
02:39
You squeeze your hand, these muscles contract.
62
144000
2000
เราบีบมือ กล้ามเนื้อส่วนนี้ก็หดตัว
02:41
You open it, these muscles contract.
63
146000
2000
พอเราแบบมือ กล้ามเนื้อส่วนนี้หดตัว
02:43
So it's intuitive, and it works pretty well.
64
148000
3000
ดังนั้นมันเป็นไปโดยธรรมชาติ และมันทำงานได้ดี
02:46
Well how about with higher levels of amputation?
65
151000
2000
แล้วถ้าเป็นการเสียแขนในตำแหน่งที่สูงขึ้นไปล่ะ?
02:48
Now you've lost your arm above the elbow.
66
153000
2000
ถ้าคุณเสียแขนตั้งแต่เหนือศอกไป
02:50
You're missing not only these muscles,
67
155000
2000
คุณเสียไม่เพียงแต่กล้ามเนื้อเหล่านี้
02:52
but your hand and your elbow too.
68
157000
2000
แต่รวมถึงมือและข้อศอกของคุณด้วย
02:54
What do you do?
69
159000
2000
คุณจะทำอย่างไร?
02:56
Well our patients have to use
70
161000
2000
คนไข้ของเราต้องใช้
02:58
very code-y systems
71
163000
3000
ระบบที่เป็นกลไกมาก
03:01
of using just their arm muscles
72
166000
2000
ของการใช้แค่กล้ามเนื้อแขน
03:03
to operate robotic limbs.
73
168000
3000
ในการใช้แขนกล
03:06
We have robotic limbs.
74
171000
2000
เรามีแขนกล
03:08
There are several available on the market, and here you see a few.
75
173000
3000
มันก็มีอยู่หลายแบบที่สามารถหาซื้อได้ และนี้ก็เป็นส่วนหนึ่ง
03:11
They contain just a hand that will open and close,
76
176000
3000
มันประกอบไปด้วยมือที่สามารถแบและหุบ
03:14
a wrist rotator and an elbow.
77
179000
2000
ตัวหมุนข้อมือ และข้อศอก
03:16
There's no other functions.
78
181000
2000
แล้วก็ไม่มีกลไกอื่น
03:18
If they did, how would we tell them what to do?
79
183000
2000
ซึ่งหากมี เราจะบอกให้มันทำงานอย่างไรล่ะ?
03:20
We built our own arm at the Rehab Institute of Chicago
80
185000
3000
เราสร้างแขนเทียมของเราเองที่ ศูนย์บำบัดฟื้นฟูแห่งชิคาโก (Rehab Institute of Chicago)
03:23
where we've added some wrist flexion and shoulder joints
81
188000
3000
ที่ซึ่งเราได้เพิ่มการงอของข้อมือและข้อต่อไหล่
03:26
to get up to six motors, or six degrees of freedom.
82
191000
3000
เพิ่มเป็น 6 มอเตอร์ ถือเป็น 6 รูปแบบอิสระที่เพิ่มขึ้น
03:29
And we've had the opportunity to work with some very advanced arms
83
194000
3000
และ เราก็ได้มีโอกาสได้ทำงานกับแขนเทียมที่พัฒนาล้ำหน้ามาก
03:32
that were funded by the U.S. military, using these prototypes,
84
197000
3000
ซึ่งได้งบจากกองทัพสหรัฐฯ โดยใช้ต้นแบบพวกนี้
03:35
that had up to 10 different degrees of freedom
85
200000
3000
ซึ่งมีความอิสระที่แตกต่างกันถึง 10 รูปแบบ
03:38
including movable hands.
86
203000
2000
รวมไปถึงมือที่ขยับได้
03:40
But at the end of the day,
87
205000
2000
กระนั้น ท้ายที่สุดแล้ว
03:42
how do we tell these robotic arms what to do?
88
207000
2000
เราจะสั่งบังคับแขนกลเหล่านี้ได้อย่างไร?
03:44
How do we control them?
89
209000
2000
เราจะควบคุมมันอย่างไร?
03:46
Well we need a neural interface,
90
211000
2000
เราต้องมีตัวเชื่อมต่อด้านประสาท
03:48
a way to connect to our nervous system
91
213000
2000
เป็นทางเชื่อมต่อถึงระบบประสาทของเรา
03:50
or our thought processes
92
215000
2000
หรือระบบความคิดของเรา
03:52
so that it's intuitive, it's natural,
93
217000
2000
เพื่อที่ให้มันเป็นไปตามความคิด เป็นไปตามธรรมชาติ
03:54
like for you and I.
94
219000
4000
เหมือนที่เป็นสำหรับคุณและผม
03:58
Well the body works by starting a motor command in your brain,
95
223000
3000
ร่างกายทำงานโดยเริ่มจากสัญญาณคำสั่งในสมองของคุณ
04:01
going down your spinal cord,
96
226000
2000
ลงมาตามไขสันหลัง
04:03
out the nerves and to your periphery.
97
228000
2000
ออกตามเส้นประสาทสู่ระบบภายนอก
04:05
And your sensation's the exact opposite.
98
230000
2000
และการรับรู้ของคุณก็จะเป็นแบบกลับกัน
04:07
You touch yourself, there's a stimulus
99
232000
2000
คุณแตะตัวเอง ก็จะเกิดสัญญาณสิ่งเร้า
04:09
that comes up those very same nerves back up to your brain.
100
234000
3000
ที่จะไหลขึ้นตามเส้นประสาททางเดิมสู่สมอง
04:13
When you lose your arm, that nervous system still works.
101
238000
3000
เมื่อคุณเสียแขนไป ระบบประสาทนั้นยังคงทำงานอยู่
04:16
Those nerves can put out command signals.
102
241000
3000
เส้นประสาทเหล่านั้นยังสามารถส่งสัญญาณคำสั่งออกได้
04:19
And if I tap the nerve ending
103
244000
2000
และถ้าผมแตะปลายประสาท
04:21
on a World War II vet,
104
246000
2000
ของทหารผ่านศึกสงครามโลกครั้งที่ 2
04:23
he'll still feel his missing hand.
105
248000
2000
เขาก็ยังสามารถรู้สึกถึงมือที่หายไปได้
04:25
So you might say,
106
250000
2000
ดังนั้นคุณสามารถพูดได้ว่า
04:27
let's go to the brain
107
252000
2000
งั้นมาที่สมองเลยดีกว่า
04:29
and put something in the brain to record signals,
108
254000
3000
เอาเครื่องมือมาบันทึกสัญญาณในสมอง
04:32
or in the end of the peripheral nerve and record them there.
109
257000
3000
หรือที่ปลายสุดของเส้นประสาทแล้วบันทึกมันตรงนั้น
04:35
And these are very exciting research areas,
110
260000
3000
และนี่แหละคืองานวิจัยที่น่าตื่นเต้นอย่างยิ่ง
04:38
but it's really, really hard.
111
263000
2000
แต่มันยากมากๆ
04:40
You have to put in
112
265000
2000
คุณต้องใส่
04:42
hundreds of microscopic wires
113
267000
2000
สายขนาดเล็กจิ๋วนับร้อย
04:44
to record from little tiny individual neurons -- ordinary fibers
114
269000
4000
เพื่อที่จะบันทึกสิ่งที่เซลล์ประสาทจิ๋วๆ แต่ละตัว
04:48
that put out tiny signals
115
273000
2000
ส่งออกมาเป็นสัญญาณอ่อนๆ
04:50
that are microvolts.
116
275000
2000
เพียงแค่หนึ่งในล้านของโวลท์
04:52
And it's just too hard
117
277000
2000
และมันก็ยากเกินไป
04:54
to use now and for my patients today.
118
279000
2000
ที่จะใช้กับคนไข้ ณ ตอนนี้
04:56
So we developed a different approach.
119
281000
3000
ดังนั้นเราจึงพัฒนาวิธีการอีกแบบหนึ่ง
04:59
We're using a biological amplifier
120
284000
3000
เราใช้เครื่องขยายสัญญาณชีวภาพ (biological amplifier)
05:02
to amplify these nerve signals -- muscles.
121
287000
3000
ในการขยายสัญญาณประสาทเหล่านี้ ซึ่งก็คือกล้ามเนื้อ
05:05
Muscles will amplify the nerve signals
122
290000
2000
กล้ามเนื้อจะขยายสัญญาณประสาท
05:07
about a thousand-fold,
123
292000
2000
ประมาณหนึ่งพันเท่า
05:09
so that we can record them from on top of the skin,
124
294000
3000
เพื่่อที่เราสามารถบันทึกมันได้จากผิวหนังบนสุด
05:12
like you saw earlier.
125
297000
2000
อย่างที่คุณได้เห็นที่ผ่านมา
05:14
So our approach is something we call targeted reinnervation.
126
299000
3000
เราเรียกวิธีแบบนี้ว่า การเชื่อมประสาทแบบเจาะจง (targeted reinnervation)
05:17
Imagine, with somebody who's lost their whole arm,
127
302000
3000
ลองจินตนาการ คนที่เสียแขนไปทั้งแขน
05:20
we still have four major nerves
128
305000
2000
เรายังคงมีเส้นประสาทหลักอยู่ทั้ง 4 เส้น
05:22
that go down your arm.
129
307000
2000
ที่มาตามแขนของคุณ
05:24
And we take the nerve away from your chest muscle
130
309000
3000
และ เราเอาเส้นประสาทเหล่านี้จากกล้ามเนื้อหน้าอกของคุณ
05:27
and let these nerves grow into it.
131
312000
3000
แล้วปล่อยให้เส้นประสาทแขนงอกไป
05:30
Now you think, "Close hand," and a little section of your chest contracts.
132
315000
3000
ดังนั้น เมื่อคุณคิด "หุบมือ" ส่วนเล็กๆของกล้ามเนื้อหน้าอกจะหดตัว
05:33
You think, "Bend elbow,"
133
318000
2000
พอคุณคิดว่า "งอศอก"
05:35
a different section contracts.
134
320000
2000
กล้ามเนื้ออีกส่วนก็จะหด
05:37
And we can use electrodes or antennae
135
322000
2000
และเราสามารถใช้อิเล็กโทรดหรือเครื่องรับสัญญาณ
05:39
to pick that up and tell the arm to move.
136
324000
3000
จับสัญญาณเหล่านั้นและสั่งให้แขนเทียมขยับ
05:42
That's the idea.
137
327000
2000
นั่นคือแนวคิดหลัก
05:44
So this is the first man that we tried it on.
138
329000
3000
นี่คือ ชายคนแรกที่เราได้ทดลองความคิดนี้
05:47
His name is Jesse Sullivan.
139
332000
2000
เขาชื่อ เจสซี ซัลลิแวน (Jesse Sullivan)
05:49
He's just a saint of a man --
140
334000
2000
เขาเป็นคนที่เยี่ยมมาก
05:51
54-year-old lineman who touched the wrong wire
141
336000
2000
ช่างไฟฟ้าอายุ 54 ปี ที่ไปแตะสายไฟผิดสาย
05:53
and had both of his arms burnt so badly
142
338000
3000
ทำให้แขนทั้งสองข้างไหม้อย่างสาหัส
05:56
they had to be amputated at the shoulder.
143
341000
2000
จนต้องตัดแขนตั้งแต่หัวไหล่ออก
05:58
Jesse came to us at the RIC
144
343000
2000
เจสซีได้มาหาเราที่ อาร์ไอซี (RIC)
06:00
to be fit with these state-of-the-art devices, and here you see them.
145
345000
3000
เพื่อที่จะลองสวมแขนเทียมกล และนี้คุณก็ได้เห็นว่า
06:03
I'm still using that old technology
146
348000
3000
ผมยังคงใช้เทคโนโลยีแบบเก่าอยู่
06:06
with a bicycle cable on his right side.
147
351000
2000
ด้วยสายเคเบิลกับแขนด้านขวาของเขา
06:08
And he picks which joint he wants to move with those chin switches.
148
353000
3000
และเขาเลือกขยับข้อต่อแต่ละอันได้โดยใช้สวิทช์ที่คาง
06:11
On the left side he's got a modern motorized prosthesis
149
356000
3000
ทางแขนด้านซ้าย เขาได้แขนเทียมกลที่ทันสมัย
06:14
with those three joints,
150
359000
2000
ที่มีข้อต่อ 3 ที่
06:16
and he operates little pads in his shoulder
151
361000
3000
และเขาควบคุมด้วยแผ่นเล็กๆที่ไหล่ของเขา
06:19
that he touches to make the arm go.
152
364000
2000
ที่เขาสามารถแตะเพื่อให้แขนขยับ
06:21
And Jesse's a good crane operator,
153
366000
2000
เจสซีก็เป็นคนบังคับเครนได้ดี
06:23
and he did okay by our standards.
154
368000
2000
และเขาก็ทำได้ค่อนข้างดีในมาตรฐานของเรา
06:25
He also required a revision surgery on his chest.
155
370000
3000
นอกจากนี้ เขายังได้รับการผ่าตัดเพิ่มเติมที่อก
06:28
And that gave us the opportunity
156
373000
2000
ซึ่งทำให้เราได้มีโอกาส
06:30
to do targeted reinnervation.
157
375000
2000
ทำการเชื่อมประสาทแบบเจาะจงได้
06:32
So my colleague, Dr. Greg Dumanian, did the surgery.
158
377000
3000
เพื่อนร่วมงานของผม ดอกเตอร์ เกรก ดูเมเนียน (Dr. Greg Dumanian) ทำการผ่าตัดครั้งนั้น
06:35
First, we cut away the nerve to his own muscle,
159
380000
3000
เริ่มต้น เราได้ตัดเส้นประสาทที่ไปกล้ามเนื้อของเขาออก
06:38
then we took the arm nerves
160
383000
2000
จากนั้นเราได้เอาเส้นประสาทแขน
06:40
and just kind of had them shift down onto his chest
161
385000
2000
มาเชื่อมเข้ากับจุดบนหน้าอก
06:42
and closed him up.
162
387000
2000
แล้วทำการปิดแผล
06:44
And after about three months,
163
389000
2000
หลังจากนั้นประมาณ 3 เดือน
06:46
the nerves grew in a little bit and we could get a twitch.
164
391000
2000
เส้นประสาทได้เติบโตเล็กน้อย และเราสามารถทำให้มันกระตุกได้
06:48
And after six months, the nerves grew in well,
165
393000
3000
และหลังจากผ่าตัด 6 เดือน เส้นประสาทได้เติบโตขึ้นเป็นอย่างดี
06:51
and you could see strong contractions.
166
396000
2000
และคุณสามารถเห็นการหดตัวที่มีพลัง
06:53
And this is what it looks like.
167
398000
2000
และมันก็เป็นอย่างนี้
06:55
This is what happens when Jesse thinks
168
400000
2000
นี้คือสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อเจสซีคิด
06:57
open and close his hand,
169
402000
2000
ที่จะแบและหุบมือ
06:59
or bend or straighten your elbow.
170
404000
3000
หรืองอหรือเหยียดข้อศอก
07:02
You can see the movements on his chest,
171
407000
2000
คุณสามารถเห็นการเคลื่อนไหวของหน้าอก
07:04
and those little hash marks
172
409000
2000
และรอยแผลเย็บเหล่านั้น
07:06
are where we put our antennae, or electrodes.
173
411000
2000
คือตำแหน่งที่เราได้วางเครื่องรับสัญญาณหรืออิเล็กโทรด
07:08
And I challenge anybody in the room
174
413000
2000
ผมท้าทุกคนในห้องนี้
07:10
to make their chest go like this.
175
415000
2000
ให้ขยับหน้าอกได้อย่างนั้นได้
07:12
His brain is thinking about his arm.
176
417000
2000
สมองของเขาคิดถึงแต่แขนของเขา
07:14
He has not learned how to do this with the chest.
177
419000
3000
เขาไม่ได้รู้เลยว่าจะขยับหน้าอกแบบนี้อย่างไร
07:17
There is not a learning process.
178
422000
2000
นี้ไม่ใช่กระบวนการการเรียนรู้
07:19
That's why it's intuitive.
179
424000
2000
นั้นจึงเป็นเหตุผลว่าทำไมมันเป็นไปแบบธรรมชาติ
07:21
So here's Jesse in our first little test with him.
180
426000
3000
นี้คือ เจสซีในการทดสอบเล็กๆครั้งแรกของเรา
07:24
On the left-hand side, you see his original prosthesis,
181
429000
3000
ทางด้านซ้าย คุณสามารถเห็นแขนเทียมแบบดั้งเดิม
07:27
and he's using those switches
182
432000
2000
และเขาก็ใช้สวิทช์เหล่านั้น
07:29
to move little blocks from one box to the other.
183
434000
2000
ในการขยับบล็อกเล็กๆจากกล่องใบหนึ่งไปยังอีกใบ
07:31
He's had that arm for about 20 months, so he's pretty good with it.
184
436000
3000
ซึ่งเขาได้ใช้แขนนั้นมาแล้วกว่า 20 เดือน เขาก็ค่อนข้างชำนาญในการใช้อยู่แล้ว
07:34
On the right side,
185
439000
2000
ในทางด้านขวา
07:36
two months after we fit him with his targeted reinnervation prosthesis --
186
441000
3000
2 เดือนหลังจากที่เราได้ใส่แขนเทียมเชื่อมประสาทแบบเจาะจงให้เขา
07:39
which, by the way, is the same physical arm,
187
444000
3000
ซึ่งเป็นแขนแบบเดียวกัน
07:42
just programmed a little different --
188
447000
2000
แค่โปรแกรมใหม่ให้แตกต่างเล็กน้อย
07:44
you can see that he's much faster
189
449000
2000
คุณสามารถเห็นได้ว่าเขาสามารถทำได้รวดเร็วกว่ามาก
07:46
and much smoother as he moves these little blocks.
190
451000
3000
และนิ่มนวลมากขึ้นในการเคลื่อนย้ายบล็อกเหล่านั้น
07:49
And we're only able to use three of the signals at this time.
191
454000
3000
และเราสามารถใช้ได้เพียง 3 สัญญาณ ณ ตอนนี้
07:52
Then we had one of those little surprises in science.
192
457000
5000
แล้วเราก็ได้พบความมหัศจรรย์เล็กน้อยทางวิทยาศาสตร์
07:57
So we're all motivated to get motor commands
193
462000
2000
คือ เราต่างมุ่งมั่นที่จะใช้คำสั่งควบคุม
07:59
to drive robotic arms.
194
464000
2000
ในการขับเคลื่อนแขนกล
08:01
And after a few months,
195
466000
2000
และหลังจากไม่กี่เดือน
08:03
you touch Jesse on his chest,
196
468000
2000
คุณแตะเจสซีตรงหน้าอกของเขา
08:05
and he felt his missing hand.
197
470000
3000
และเขาสามารถรู้สึกได้ถึงมือของเขาที่หายไป
08:08
His hand sensation grew into his chest again
198
473000
2000
ประสาทการรับรู้สึกถึงมือของเขาได้เติบโตขึ้นหน้าอกอีกครั้ง
08:10
probably because we had also taken away a lot of fat,
199
475000
3000
และอาจเป็นเพราะเราได้เอาไขมันออกไปเป็นจำนวนมาก
08:13
so the skin was right down to the muscle
200
478000
2000
ดังนั้นผิวหนังจึงอยู่ชิดกับกล้ามเนื้อ
08:15
and deinnervated, if you would, his skin.
201
480000
2000
และแทนที่ประสาทผิวหนัง
08:17
So you touch Jesse here, he feels his thumb;
202
482000
2000
พอคุณแตะเจสซีตรงนี้ เขารู้สึกถึงนิ้วโป้ง
08:19
you touch it here, he feels his pinky.
203
484000
2000
คุณแตะเขาตรงนี้ เขาจะรู้สึกถึงนิ้วก้อย
08:21
He feels light touch
204
486000
2000
เขารู้สึกถึงสัมผัสเบาๆ
08:23
down to one gram of force.
205
488000
2000
ได้ถึงแรงกดหนึ่งกรัม
08:25
He feels hot, cold, sharp, dull,
206
490000
3000
เขาสามารถรู้สึกถึงความร้อน ความเย็น ความแหลม ความมน
08:28
all in his missing hand,
207
493000
2000
ทุกอย่างในมือหายไป
08:30
or both his hand and his chest,
208
495000
2000
หรือมือทั้งสองข้างและหน้าอก
08:32
but he can attend to either.
209
497000
2000
แต่เขาสามารถรู้สึกถึงได้ทั้งสองแบบ
08:34
So this is really exciting for us,
210
499000
2000
ดังนั้นนี้จึงเป็นเรื่องน่าตื่นเต้นสำหรับเราอย่างยิ่ง
08:36
because now we have a portal,
211
501000
2000
เพราะตอนนี้เรามีช่องทาง
08:38
a portal, or a way to potentially give back sensation,
212
503000
4000
ช่องทางหรือหนทางที่มีศักยภาพพอที่จะสามารถให้ความรู้สึกกลับคืนมาได้
08:42
so that he might feel what he touches
213
507000
2000
เพื่อที่เขาอาจจะสามารถรู้สึกถึงสิ่งที่เขาจับ
08:44
with his prosthetic hand.
214
509000
2000
ด้วยแขนเทียมของเขา
08:46
Imagine sensors in the hand
215
511000
2000
ลองนึกถึง เครื่องรับรู้ในมือ
08:48
coming up and pressing on this new hand skin.
216
513000
3000
ที่กำลังจะมา และลองกดลงบนผิวใหม่ของมือ
08:51
So it was very exciting.
217
516000
2000
ดังนั้นมันจึงน่าตื่นเต้นอย่างยิ่ง
08:53
We've also gone on
218
518000
2000
จากนั้นเราได้ทดลองต่อ
08:55
with what was initially our primary population
219
520000
2000
กับกลุ่มที่เป็นผู้ป่วยแรกเริ่มของเรา
08:57
of people with above-the-elbow amputations.
220
522000
2000
กลุ่มผู้ป่วยที่ต้องเสียแขนตั้งแต่ข้อศอกขึ้นไป
08:59
And here we deinnervate, or cut the nerve away,
221
524000
3000
และนี้ เราจึงได้เอาประสาทออก (deinnervate)
09:02
just from little segments of muscle
222
527000
2000
แค่จากส่วนเล็กๆของกล้ามเนื้อ
09:04
and leave others alone
223
529000
2000
และปล่อยส่วนอื่นไว้
09:06
that give us our up-down signals
224
531000
2000
ที่จะให้สัญญาณขึ้นลงกับเรา
09:08
and two others that will give us a hand open and close signal.
225
533000
3000
และอีกสองอันที่จะให้สัญญาณแบหุบมือ
09:11
This was one of our first patients, Chris.
226
536000
2000
นี้คือหนึ่งในบรรดาคนไข้แรกๆ ของเรา คริส
09:13
You see him with his original device
227
538000
2000
คุณสามารถเห็นเขากับแขนเทียมเดิมของเขา
09:15
on the left there after eight months of use,
228
540000
2000
ในทางด้านซ้าย หลังจากการใช้งานมาแปดเดือน
09:17
and on the right, it is two months.
229
542000
2000
และทางด้านขวา เป็นเวลาสองเดือน
09:19
He's about four or five times as fast
230
544000
3000
เขาสามารถทำได้เร็วขึ้นสี่ห้าเท่าตัว
09:22
with this simple little performance metric.
231
547000
3000
ด้วยระบบปฏิบัติง่ายๆ
09:25
All right.
232
550000
2000
เอาล่ะ
09:27
So one of the best parts of my job
233
552000
3000
ส่วนหนึ่งที่ดีที่สุดในอาชีพของผม
09:30
is working with really great patients
234
555000
2000
คือการได้ทำงานกับคนไข้ที่ยอดเยี่ยม
09:32
who are also our research collaborators.
235
557000
2000
ผู้ซึ่งเป็นร่วมงานวิจัยกับเรา
09:34
And we're fortunate today
236
559000
2000
และเป็นความโชคดีของเราในวันนี้
09:36
to have Amanda Kitts come and join us.
237
561000
2000
ที่ได้ อแมนดา คิตส์ มาร่วมกับเรา
09:38
Please welcome Amanda Kitts.
238
563000
2000
ช่วยต้อนรับ อแมนดา คิตส์ หน่อยครับ
09:40
(Applause)
239
565000
7000
(เสียงปรบมือ)
09:47
So Amanda, would you please tell us how you lost your arm?
240
572000
3000
อแมนดา คุณช่วยเล่าหน่อยได้ไหมว่าคุณเสียแขนได้อย่างไร
09:50
Amanda Kitts: Sure. In 2006, I had a car accident.
241
575000
3000
อแมนดา คิตส์: ได้ค่ะ ในปีค.ศ. 2006 ฉันได้ประสบอุบัติเหตุรถชน
09:53
And I was driving home from work,
242
578000
3000
ฉันก็กำลังขับรถกลับบ้านจากทำงาน
09:56
and a truck was coming the opposite direction,
243
581000
2000
แล้วรถบรรทุกได้สวนทางมา
09:58
came over into my lane,
244
583000
2000
ข้ามมาเลนของฉัน
10:00
ran over the top of my car and his axle tore my arm off.
245
585000
4000
ข้ามทับรถและเพลารถยนต์ได้ฉีกแขนฉันขาด
10:04
Todd Kuiken: Okay, so after your amputation, you healed up.
246
589000
3000
ทอดด์ คูอิเคน: โอเค หลังจากการผ่าตัด คุณก็ได้พักฟื้น
10:07
And you've got one of these conventional arms.
247
592000
2000
และได้รับแขนเทียมแบบทั่วไป
10:09
Can you tell us how it worked?
248
594000
3000
ช่วยอธิบายหน่อยได้ไหมครับว่ามันทำงานอย่างไร?
10:12
AK: Well, it was a little difficult,
249
597000
2000
อแมนดา: ก็ มันออกจะลำบากอยู่หน่อย
10:14
because all I had to work with was a bicep and a tricep.
250
599000
2000
เพราะสิ่งที่ชั้นใช้งานได้ด้วยมีเพียงแค่ กล้ามเนื้อไบเซปและไทรเซป
10:16
So for the simple little things like picking something up,
251
601000
3000
ดังนั้นสำหรับงานง่ายๆเช่นหยิบสิ่งของ
10:19
I would have to bend my elbow,
252
604000
3000
ฉันจะต้องงอศอก
10:22
and then I would have to cocontract
253
607000
2000
แล้วต้องหดกล้ามเนื้อพร้อมกัน (cocontract)
10:24
to get it to change modes.
254
609000
2000
เพื่อที่จะเปลี่ยนโหมด
10:26
When I did that,
255
611000
2000
พอฉันทำอย่างนั้นเสร็จ
10:28
I had to use my bicep
256
613000
3000
ฉันต้องใช้กล้ามเนื้อไบเซป
10:31
to get the hand to close,
257
616000
2000
เพื่อที่จะหุบมือ
10:33
use my tricep to get it to open,
258
618000
2000
ใช้กล้ามเนื้อไตรเซปเพื่อให้มันแบ
10:35
cocontract again
259
620000
2000
หดกล้ามเนื้อพร้อมกันอีกครั้ง
10:37
to get the elbow to work again.
260
622000
2000
เพื่อใช้งานข้อศอกอีก
10:39
TK: So it was a little slow?
261
624000
2000
ทอดด์: มันถึงได้ช้าหรือครับ?
10:41
AK: A little slow, and it was just hard to work.
262
626000
3000
อแมนดา: ช้านิดหนึ่งค่ะ และมันค่อนข้างยากที่จะใช้งาน
10:44
You had to concentrate a whole lot.
263
629000
2000
คุณต้องเพ่งสมาธิอย่างมาก
10:46
TK: Okay, so I think about nine months later
264
631000
3000
ทอดด์: โอเค ผมจำได้ว่าประมาณ 9 เดือนถัดมา
10:49
that you had the targeted reinnervation surgery,
265
634000
2000
คุณได้รับการผ่าตัดเชื่อมประสาทแบบเจาะจง
10:51
took six more months to have all the reinnervation.
266
636000
3000
ใช้เวลาอีก 6 เดือนในการเชื่อมประสาทให้ครบ
10:54
Then we fit her with a prosthesis.
267
639000
3000
แล้วเราก็ใส่แขนเทียมให้เธอ
10:57
And how did that work for you?
268
642000
2000
และมันทำงานเป็นไงบ้างสำหรับคุณครับ?
10:59
AK: It works good.
269
644000
3000
อแมนดา: มันใช้งานได้ดีค่ะ
11:02
I was able to use my elbow
270
647000
4000
ฉันสามารถใช้ข้อศอก
11:06
and my hand simultaneously.
271
651000
3000
และมือไปพร้อมๆกัน
11:09
I could work them just by my thoughts.
272
654000
2000
ฉันสามารถสั่งงานมันได้ด้วยเพียงความคิด
11:11
So I didn't have to do any of the cocontracting and all that.
273
656000
3000
ดังนั้นฉันไม่ต้องหดกล้ามเนื้อใดๆเลย
11:14
TK: A little faster?
274
659000
2000
ทอดด์: แล้วมันเร็วขึ้นไหมครับ?
11:16
AK: A little faster. And much more easy, much more natural.
275
661000
4000
อแมนดา: เร็วขึ้นค่ะ และมันก็ง่ายและเป็นธรรมชาติอย่างมาก
11:20
TK: Okay, this was my goal.
276
665000
3000
ทอดด์: โอเค นี้แหละครับคือเป้าหมายของผม
11:23
For 20 years, my goal was to let somebody
277
668000
3000
ตลอด 20 ปี เป้าหมายของผมคือการทำให้คน
11:26
[be] able to use their elbow and hand in an intuitive way
278
671000
3000
สามารถใช้ข้อศอกและแขนไปตามธรรมชาติ
11:29
and at the same time.
279
674000
2000
และในเวลาพร้อมๆกัน
11:31
And we now have over 50 patients around the world who have had this surgery,
280
676000
3000
ณ ตอนนี้ เรามีคนไข้มากกว่า 50 คนทั่วโลก ที่ได้รับการผ่าตัดแบบนี้
11:34
including over a dozen of our wounded warriors
281
679000
2000
รวมไปถึงทหารที่ได้รับบาดเจ็บ 10 กว่าคน
11:36
in the U.S. armed services.
282
681000
2000
ในกองทัพสหรัฐฯ
11:38
The success rate of the nerve transfers is very high.
283
683000
3000
อัตราความสำเร็จของโอนย้ายเส้นประสาทสูงมาก
11:41
It's like 96 percent.
284
686000
2000
มีค่าประมาณ 96 เปอร์เซนต์
11:43
Because we're putting a big fat nerve onto a little piece of muscle.
285
688000
3000
เพราะว่าเราเอาส่วนประสาทไขมันก้อนใหญ่วางไว้บนกล้ามเนื้อก้อนเล็กๆ
11:46
And it provides intuitive control.
286
691000
4000
และมันก็ให้การควบคุมที่เป็นธรรมชาติ
11:50
Our functional testing, those little tests,
287
695000
2000
การทดสอบการทำงาน การทดสอบเล็กๆเหล่านั้น
11:52
all show that they're a lot quicker and a lot easier.
288
697000
2000
ต่างแสดงให้เห็นว่ามันเร็วขึ้นและง่ายขึ้นอย่างมาก
11:54
And the most important thing
289
699000
2000
และสิ่งที่สำคัญที่สุด
11:56
is our patients have appreciated it.
290
701000
2000
คือคนไข้ของเราต่างพอใจกับแขนแบบนี้
11:58
So that was all very exciting.
291
703000
2000
ก็มันน่าตื่นเต้นอย่างยิ่ง
12:00
But we want to do better.
292
705000
3000
แต่เราอยากทำให้มันดีกว่านี้
12:03
There's a lot of information in those nerve signals,
293
708000
4000
มันมีข้อมูลอีกมากในสัญญาณประสาทเหล่านั้น
12:07
and we wanted to get more.
294
712000
2000
และเราอยากได้มันมาเพิ่ม
12:09
You can move each finger. You can move your thumb, your wrist.
295
714000
3000
คุณสามารถขยับนิ้วแต่ละนิ้ว คุณสามารถขยับนิ้วโป้ง ข้อมือ
12:12
Can we get more out of it?
296
717000
2000
เราสามารถทำได้มากกว่านี้หรือไม่ ?
12:14
So we did some experiments
297
719000
2000
เราจึงได้ทำการทดลอง
12:16
where we saturated our poor patients with zillions of electrodes
298
721000
3000
โดยการใส่อิเล็กโทรดหลายล้านตัวในคนไข้ของเรา
12:19
and then had them try to do two dozen different tasks --
299
724000
3000
แล้วให้พวกเขาลองทำงานที่แตกต่างกัน 24 อย่าง
12:22
from wiggling a finger to moving a whole arm
300
727000
3000
ตั้งแต่การกระดิกนิวจนถึงการขยับแขนทั้งแขน
12:25
to reaching for something --
301
730000
2000
หรือการเอื้อมหยิบอะไรบางอย่าง
12:27
and recorded this data.
302
732000
2000
แล้วบันทึกข้อมูลไว้
12:29
And then we used some algorithms
303
734000
2000
แล้วเราก็ใช้ขั้นตอนวิธี (algorithm) บางอย่าง
12:31
that are a lot like speech recognition algorithms,
304
736000
2000
ที่คล้ายกับขั้นตอนวิธีในการจดจำคำพูด
12:33
called pattern recognition.
305
738000
2000
เรียกว่า การรู้จำแบบ (pattern recognition)
12:35
See.
306
740000
2000
เห็นไหมครับ
12:37
(Laughter)
307
742000
2000
(เสียงหัวเราะ)
12:39
And here you can see, on Jesse's chest,
308
744000
2000
และนี้คุณสามารถเห็นได้ว่าบนอกของเจสซี
12:41
when he just tried to do three different things,
309
746000
2000
เมื่อเขาลองทำสิ่ง 3 สิ่งต่างกัน
12:43
you can see three different patterns.
310
748000
2000
คุณจะเห็น 3 รูปแบบที่แตกต่างกัน
12:45
But I can't put in an electrode
311
750000
2000
แต่ผมก็ไม่สามารถใส่อิเล็กโทรดเข้าไป
12:47
and say, "Go there."
312
752000
2000
แล้วบอกมันว่า "ไปอยู่ตรงนั้นซะ"
12:49
So we collaborated with our colleagues in University of New Brunswick,
313
754000
3000
เราจึงประสานงานกับเพื่อนร่วมงานในมหาวิทยาลัยแห่งนิวบรูนส์วิค (University of New Brunswick)
12:52
came up with this algorithm control,
314
757000
2000
แล้วได้ขั้นตอนวิธีควบคุมมา
12:54
which Amanda can now demonstrate.
315
759000
2000
ซึ่งอแมนดาสามารถสาธิต
12:56
AK: So I have the elbow that goes up and down.
316
761000
5000
อแมนดา: ฉันก็มีศอกที่สามารถงอขึ้นลง
13:01
I have the wrist rotation
317
766000
2000
มีการหมุนของข้อมือ
13:03
that goes -- and it can go all the way around.
318
768000
3000
ที่สามารถหมุน และมันหมุนไปได้จนสุด
13:06
And I have the wrist flexion and extension.
319
771000
4000
และฉันก็มีการงอและเหยียดข้อมือ
13:10
And I also have the hand closed and open.
320
775000
3000
และก็มีการหุบแบบมือ
13:13
TK: Thank you, Amanda.
321
778000
2000
ทอดด์: ขอบคุณครับ อแมนดา
13:15
Now this is a research arm,
322
780000
2000
ที่นี้ นี้คือแขนต้นแบบงานวิจัย
13:17
but it's made out of commercial components from here down
323
782000
3000
แต่มันประกอบขึ้นจากส่วนที่พบได้ในท้องตลาดจากส่วนนี้ลงไป
13:20
and a few that I've borrowed from around the world.
324
785000
3000
และอีกส่วนหนึ่งที่ผมยืมมาจากที่ต่างๆรอบโลก
13:23
It's about seven pounds,
325
788000
3000
หนักประมาณ 7 ปอนด์
13:26
which is probably about what my arm would weigh
326
791000
2000
ซึ่งก็คงหนักพอๆกับแขนของผม
13:28
if I lost it right here.
327
793000
2000
ถ้าผมเสียมันไปตั้งแต่ตรงนี้
13:30
Obviously, that's heavy for Amanda.
328
795000
3000
แน่นอน มันหนักสำหรับอแมนดา
13:33
And in fact, it feels even heavier,
329
798000
2000
และความจริง มันรู้สึกหนักกว่า
13:35
because it's not glued on the same.
330
800000
2000
เพราะว่ามันไม่ได้ถูกติดเหมือนเดิม
13:37
She's carrying all the weight through harnesses.
331
802000
2000
เธอต้องแบกน้ำหนักทั้งหมดผ่านเครื่องเทียม
13:39
So the exciting part isn't so much the mechatronics,
332
804000
3000
ดังนั้นส่วนที่น่าตื่นเต้น จึงไม่ใช่ส่วนที่เป็นกลไก
13:42
but the control.
333
807000
2000
แต่เป็นส่วนควบคุม
13:44
So we've developed a small microcomputer
334
809000
3000
เราได้พัฒนาเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์
13:47
that is blinking somewhere behind her back
335
812000
3000
ที่จะกระพริบอยู่ที่ไหนซักแห่งด้านหลังเธอ
13:50
and is operating this
336
815000
2000
และมันก็ทำงาน
13:52
all by the way she trains it
337
817000
2000
ไปตามรูปแบบที่เธอฝึกมันไว้
13:54
to use her individual muscle signals.
338
819000
2000
ในการใช้สัญญาณกล้ามเนื้อแต่ละสัญญาณ
13:56
So Amanda, when you first started using this arm,
339
821000
2000
ดังนั้น อแมนดา ตอนที่คุณเริ่มใช้แขนนี้
13:58
how long did it take to use it?
340
823000
3000
มันใช้เวลานานเท่าไรครับในการใช้?
14:01
AK: It took just about probably three to four hours
341
826000
2000
อแมนดา: แต่ก่อนใช้เวลาประมาณ 3-4 ชั่วโมง
14:03
to get it to train.
342
828000
2000
ในการฝึกมันค่ะ
14:05
I had to hook it up to a computer,
343
830000
2000
ฉันต้องต่อมันกับคอมพิวเตอร์
14:07
so I couldn't just train it anywhere.
344
832000
2000
ดังนั้นฉันก็ไม่สามารถฝึกที่อื่นได้
14:09
So if it stopped working, I just had to take it off.
345
834000
3000
ดังนั้นถ้ามันหยุดทำงาน ฉันก็เอามันออก
14:12
So now it's able to train
346
837000
2000
ตอนนี้ มันสามารถฝึกหัด
14:14
with just this little piece on the back.
347
839000
2000
ด้วยเจ้าสิ่งเล็กๆนี้บนหลัง
14:16
I can wear it around.
348
841000
2000
ชั้นสามารถใส่มันไปไหนมาไหนได้
14:18
If it stops working for some reason, I can retrain it.
349
843000
3000
แล้วถ้าหากมันหยุดทำงานด้วยเหตุผลใดก็ตาม ฉันก็สามารถฝึกมันใหม่อีกรอบ
14:21
Takes about a minute.
350
846000
2000
ใช้เวลาประมาณนาทีกว่าๆ
14:23
TK: So we're really excited,
351
848000
2000
ทอดด์: เราก็ตื่นเต้นเป็นอย่างมาก
14:25
because now we're getting to a clinically practical device.
352
850000
3000
เพราะทีนี้เราก็ทำให้มันเป็นอุปกรณ์ที่สามารถใช้ได้ในทางการแพทย์
14:28
And that's where our goal is --
353
853000
2000
และนั้นก็คือเป้าหมายของเรา
14:30
to have something clinically pragmatic to wear.
354
855000
4000
การมีบางอย่างที่มันใช้งานได้จริงทางการแพทย์ที่จะใส่
14:34
We've also had Amanda able to use
355
859000
3000
เราก็ได้อแมนดาที่สามารถใช้
14:37
some of our more advanced arms that I showed you earlier.
356
862000
3000
แขนบางอย่างที่ก้าวหน้ากว่าที่ผมได้ให้คุณเห็นไปก่อนหน้านี้
14:41
Here's Amanda using an arm made by DEKA Research Corporation.
357
866000
3000
นี้คือ อแมนดากำลังใช้แขนที่สร้างขึ้นโดย บริษัทวิจัย เดคา (DEKA Research Corporation)
14:44
And I believe Dean Kamen presented it at TED a few years ago.
358
869000
4000
และผมเชื่อว่า ดีน คาเมน (Dean Kamen) ได้นำเสนอมันที่ TED เมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา
14:48
So Amanda, you can see,
359
873000
2000
และอย่างที่คุณเห็น อแมนดา
14:50
has really good control.
360
875000
2000
มีการควบคุมที่ดีมาก
14:52
It's all the pattern recognition.
361
877000
2000
ทุกอย่างเป็นเพราะการรู้จำรูปแบบ
14:54
And it now has a hand that can do different grasps.
362
879000
3000
และตอนนี้ มันก็มีมือที่สามารถคว้าของได้หลายรูปแบบ
14:57
What we do is have the patient go all the way open
363
882000
3000
สิ่งที่เราทำคือให้คนไข้แบบมือออกสุด
15:00
and think, "What hand grasp pattern do I want?"
364
885000
3000
แล้วคิด "รูปแบบคว้าแบบไหนดีที่ฉันอยากได้?"
15:03
It goes into that mode,
365
888000
2000
มันก็เข้าสู่โหมดนั้นเอง
15:05
and then you can do up to five or six different hand grasps with this hand.
366
890000
2000
และที่นี้ คุณก็สามารถทำการคว้าได้ 5-6 แบบด้วยมือนี้
15:07
Amanda, how many were you able to do with the DEKA arm?
367
892000
3000
อแมนดา คุณสามารถทำได้กี่แบบครับด้วยแขนเดคา?
15:10
AK: I was able to get four.
368
895000
2000
อแมนดา: ฉันสามารถทำได้ 4 แบบค่ะ
15:12
I had the key grip, I had a chuck grip,
369
897000
3000
ฉันมี หยิบกุญแจ, ห่อมือ
15:15
I had a power grasp
370
900000
2000
คว้าแบบมีพลัง
15:17
and I had a fine pinch.
371
902000
2000
และหยิกละเอียด
15:19
But my favorite one was just when the hand was open,
372
904000
2000
แต่ที่ฉันชอบสุดคือ ตอนที่แบมือ
15:21
because I work with kids,
373
906000
2000
เพราะฉันต้องอยู่กับเด็กๆ
15:23
and so all the time you're clapping and singing,
374
908000
3000
และมันก็มีอยู่หลายช่วงที่คุณต้องปรบมือและร้องเพลง
15:26
so I was able to do that again, which was really good.
375
911000
3000
และฉันก็สามารถทำมันได้อีกครั้ง ซึ่งมันดีอย่างยิ่ง
15:29
TK: That hand's not so good for clapping.
376
914000
2000
ทอดด์: มืออันนั้นมันไม่เหมาะกับการปรบมือสินะ
15:31
AK: Can't clap with this one.
377
916000
2000
อแมนดา: ไม่สามารถปรบมือด้วยอันนี้
15:33
TK: All right. So that's exciting
378
918000
2000
ทอดด์: ครับ นั้นก็น่าตื่นเต้นยิ่ง
15:35
on where we may go with the better mechatronics,
379
920000
2000
ว่าเราจะทำอะไรได้อีก ด้วยกลไกที่ดีกว่านี้
15:37
if we make them good enough
380
922000
2000
ถ้าเราทำให้มันดีขึ้นพอ
15:39
to put out on the market and use in a field trial.
381
924000
3000
ที่จะนำขายในตลาดและใช้มันในการทดลองใช้งานจริง
15:42
I want you to watch closely.
382
927000
2000
ผมอยากให้คุณดูให้ดี
15:44
(Video) Claudia: Oooooh!
383
929000
2000
(วิดิโอ) คลอเดีย (Claudia): อู้อออ !
15:46
TK: That's Claudia,
384
931000
2000
ทอดด์: นั้นคือ คลอเดีย
15:48
and that was the first time
385
933000
2000
และมันก็เป็นครั้งแรก
15:50
she got to feel sensation through her prosthetic.
386
935000
3000
ที่เธอได้รู้สึกผ่านแขนเทียม
15:53
She had a little sensor at the end of her prosthesis
387
938000
3000
เธอมีตัวรับรู้อยู่ที่ปลายของแขนเทียม
15:56
that then she rubbed over different surfaces,
388
941000
3000
ที่พอเธอลูบบนพื้นผิวที่ต่างกัน
15:59
and she could feel different textures
389
944000
2000
เธอสามารถรู้สึกถึงเนื้อผิวที่แตกต่าง
16:01
of sandpaper, different grits, ribbon cable,
390
946000
3000
ของกระดาษทราย กรวดที่ต่างกัน สายริบบิ้น
16:04
as it pushed on her reinnervated hand skin.
391
949000
3000
เมื่อถูกกดลงบนผิวของมือที่เชื่อมประสาทใหม่
16:07
She said that when she just ran it across the table,
392
952000
3000
เธอบอกว่าพอเธอลูบมือข้ามโต๊ะ
16:10
it felt like her finger was rocking.
393
955000
2000
มันรู้สึกเหมือนว่านิ้วของเธอกำลังขยับ
16:12
So that's an exciting laboratory experiment
394
957000
2000
ดังนั้นมันเป็นการทดลองทางแล็บที่น่าตื่นเต้นยิ่ง
16:14
on how to give back, potentially, some skin sensation.
395
959000
3000
ในการให้คืนความรู้สึกทางผิวที่เป็นไปได้
16:17
But here's another video that shows some of our challenges.
396
962000
3000
แต่นี่ก็เป็นอีกวิดิโอที่แสดงให้เห็นถึงปัญหาบางอย่างของเรา
16:20
This is Jesse, and he's squeezing a foam toy.
397
965000
3000
นี้คือเจสซี และเขากำลังบีบของเล่นโฟม
16:23
And the harder he squeezes -- you see a little black thing in the middle
398
968000
3000
และยิ่งเขาบีบแรงขึ้น คุณสามารถเห็นเจ้าสีดำๆตรงกลาง
16:26
that's pushing on his skin proportional to how hard he squeezes.
399
971000
3000
และมันกดผิวของเขาเป็นอัตราส่วนว่าเขาบีบแรงแค่ไหน
16:29
But look at all the electrodes around it.
400
974000
2000
แต่ดูที่อิเล็กโทรดรอบๆมันสิ
16:31
I've got a real estate problem.
401
976000
2000
ผมเจอปัญหาเรื่องจัดสรรพื้นที่แล้ว
16:33
You're supposed to put a bunch of these things on there,
402
978000
2000
คุณอาจคิดว่าน่าจะเอาเจ้าพวกนี้ไปไว้ตรงนั้น
16:35
but our little motor's making all kinds of noise
403
980000
3000
แต่เจ้ามอเตอร์ตัวเล็กมันก็ส่งเสียงต่างๆ นานา
16:38
right next to my electrodes.
404
983000
2000
อยู่ติดกับอิเล็กโทรดของผมพอดี
16:40
So we're really challenged on what we're doing there.
405
985000
3000
ดังนั้น เราจึงถูกท้าทายกับสิ่งที่เราทำ
16:43
The future is bright.
406
988000
2000
อนาคตนี่สดใสนะครับ
16:45
We're excited about where we are and a lot of things we want to do.
407
990000
3000
เราตื่นเต้นกับตำแหน่งที่เราอยู่และสิ่งหลายอย่างที่เราอยากจะทำ
16:48
So for example,
408
993000
2000
ตัวอย่างเช่น
16:50
one is to get rid of my real estate problem
409
995000
3000
การกำจัดปัญหาจัดสรรหาพื้นที่ของผม
16:53
and get better signals.
410
998000
2000
กับการทำให้สัญญาณมันดีขึ้น
16:55
We want to develop these little tiny capsules
411
1000000
3000
เราอยากจะพัฒนาพวกแคปซูลเล็กจิ๋ว
16:58
about the size of a piece of risotto
412
1003000
2000
ขนาดประมาณเท่ากับเมล็ดข้าว
17:00
that we can put into the muscles
413
1005000
2000
ที่เราสามารถเอามันใส่เข้าในกล้ามเนื้อ
17:02
and telemeter out the EMG signals,
414
1007000
3000
แล้วทำการวัดสัญญาณอีเอมจี
17:05
so that it's not worrying about electrode contact.
415
1010000
3000
เพื่อที่มันจะได้ไม่ต้องกังวลกับการสัมผัสกับอิเล็กโทรด
17:08
And we can have the real estate open
416
1013000
2000
และเราก็จะได้พื้นที่มาเพิ่มขึ้น
17:10
to try more sensation feedback.
417
1015000
2000
มาใช้ในการลองการตอบสนองทางความรู้สึก
17:12
We want to build a better arm.
418
1017000
2000
เราอยากจะสร้างแขนที่ดีขึ้น
17:14
This arm -- they're always made for the 50th percentile male --
419
1019000
4000
แขนแบบนี้ มันถูกสร้างขึ้นสำหรับผู้ชายรูปร่างปานกลาง
17:18
which means they're too big for five-eighths of the world.
420
1023000
4000
ซึ่งหมายความว่ามันใหญ่เกินไปสำหรับคน 5 ใน 8 ของคนทั้งโลก
17:22
So rather than a super strong or super fast arm,
421
1027000
3000
ดังนั้นแทนที่จะใช้แขนสุดยอดแข็งแรงหรือแขนสุดยอดเร็ว
17:25
we're making an arm that is --
422
1030000
2000
เราจะสร้างแขนที่
17:27
we're starting with,
423
1032000
2000
เราเริ่มต้นที่
17:29
the 25th percentile female --
424
1034000
3000
ผู้หญิงรูปร่างไม่ใหญ่นัก
17:32
that will have a hand that wraps around,
425
1037000
2000
ที่จะมีมือที่หมุนไปได้รอบ
17:34
opens all the way,
426
1039000
2000
แบได้สุด
17:36
two degrees of freedom in the wrist and an elbow.
427
1041000
3000
ขยับได้อิสระแบบ 2 แกนที่ข้อมือและข้อศอก
17:39
So it'll be the smallest and lightest
428
1044000
2000
ดังนั้นมันจะเป็นแขนที่เล็กที่สุด เบาที่สุด
17:41
and the smartest arm ever made.
429
1046000
2000
และอัจฉริยะที่สุดที่เคยมีมา
17:43
Once we can do it that small,
430
1048000
2000
เมื่อเราทำอะไรที่มันเล็กได้ขนาดนั้น
17:45
it's a lot easier making them bigger.
431
1050000
2000
มันก็จะง่ายขึ้นที่จะทำให้มันใหญ่ขึ้น
17:47
So those are just some of our goals.
432
1052000
3000
นั่นก็เป็นเพียงเป้าหมายบางส่วนของเรา
17:50
And we really appreciate you all being here today.
433
1055000
4000
และเราก็ซาบซึ้งที่ทุกๆท่านได้มาอยู่ที่นี้วันนี้
17:54
I'd like to tell you a little bit about the dark side,
434
1059000
2000
ผมก็อยากจะเล่าอะไรเล็กหน่อยเกี่ยวกับด้านมืด
17:56
with yesterday's theme.
435
1061000
2000
ของสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อวาน
17:58
So Amanda came jet-lagged,
436
1063000
2000
อแมนดาเดินทางมามีอาการเจ็ทแล็ก
18:00
she's using the arm,
437
1065000
2000
พอเธอใช้งานแขน
18:02
and everything goes wrong.
438
1067000
2000
ทุกอย่างก็ผิดไปหมด
18:04
There was a computer spook,
439
1069000
2000
มันมีความแปรปวนในระบบคอมพิวเตอร์
18:06
a broken wire,
440
1071000
2000
สายพัง
18:08
a converter that sparked.
441
1073000
2000
เครื่องแปลงไฟที่ดูเหมือนจะช็อต
18:10
We took out a whole circuit in the hotel
442
1075000
2000
เราได้เอาทั้งแผงวงจรออกในโรงแรม
18:12
and just about put on the fire alarm.
443
1077000
2000
และเกือบจะทำให้เครื่องเตือนไฟไหม้ทำงาน
18:14
And none of those problems could I have dealt with,
444
1079000
3000
ปัญหาเหล่านั้นผมไม่เคยประสบมาก่อน และจัดการไม่ได้
18:17
but I have a really bright research team.
445
1082000
2000
แต่ผมได้มีทีมวิจัยที่ยอดเยี่ยมอย่างมากคอยช่วยเหลือ
18:19
And thankfully Dr. Annie Simon was with us
446
1084000
3000
และขอบคุณอย่างยิ่งที่ ดร.แอนนี่ ไซมอน (Dr. Annie Simon) ได้อยู่กับเรา
18:22
and worked really hard yesterday to fix it.
447
1087000
2000
และทำงานอย่างหนักเมื่อวานเพื่อซ่อมแซมมัน
18:24
That's science.
448
1089000
2000
นี่แหละคือวิทยาศาสตร์
18:26
And fortunately, it worked today.
449
1091000
2000
และโชคดีอย่างยิ่งที่มันสามารถทำงานได้ ณ วันนี้
18:28
So thank you very much.
450
1093000
2000
ขอบคุณครับ
18:30
(Applause)
451
1095000
14000
(เสียงปรบมือ)
ABOUT THE SPEAKER
Todd Kuiken - Biomedical engineerA doctor and engineer, Todd Kuiken builds new prosthetics that connect with the human nervous system. Yes: bionics.
Why you should listen
As Dean Kamen said at TED2007, the design of the prosthetic arm hadn't really been updated since the Civil War -- basically "a stick and a hook." But at the Rehabilitation Institute of Chicago, physiatrist Todd Kuiken is building new arms and hands that are wired into the nervous system and can be controlled by the same impulses from the brain that once controlled flesh and blood.
Kuiken's training -- as both a physician and an engineer -- helps him see both sides of this complex problem. A technology called targeted muscle reinnervation uses nerves remaining after an amputation to control an artificial limb, linking brain impulses to a computer in the prosthesis that directs motors to move the limb. An unexpected effect in some patients: not only can they move their new limb, they can feel with it.
He said: "From an engineering standpoint, this is the greatest challenge one can imagine: trying to restore the most incredible machine in the universe."
Todd Kuiken | Speaker | TED.com