Todd Kuiken: A prosthetic arm that "feels"

Μετάφραση: Dimitra Staikou Επιμέλεια: Mary Keramida

So today, I would like to talk with you

Σήμερα θα ήθελα να σας μιλήσω

about bionics,

για τη βιονική,

which is the popular term

που είναι ο λαϊκός όρος

for the science of replacing part of a living organism

για την επιστήμη αντικατάστασης των μελών ενός ζωντανού οργανισμού

with a mechatronic device, or a robot.

με μια μηχατρονική συσκευή ή με ένα ρομπότ.

It is essentially

Στην ουσία

the stuff of life meets machine.

πρόκειται για την περίπτωση όπου η ζωή συναντά τη μηχανή.

And specifically, I'd like to talk with you

Και συγκεκριμένα, θα ήθελα να σας μιλήσω

about how bionics is evolving

σχετικά με το πώς εξελίσσεται η βιονική

for people with arm amputations.

για ανθρώπους με ακρωτηριασμένα χέρια.

This is our motivation.

Αυτό είναι το κίνητρό μας.

Arm amputation causes a huge disability.

Ο ακρωτηριασμός του χεριού προκαλεί μεγάλη αναπηρία.

I mean, the functional impairment is clear.

Εννοώ, ότι η λειτουργική ανεπάρκεια είναι εμφανής.

Our hands are amazing instruments.

Τα χέρια μας είναι εκπληκτικά όργανα.

And when you lose one, far less both,

Και όταν χάσεις το ένα, πόσο μάλιστα και τα δύο,

it's a lot harder to do the things

είναι πολύ πιο δύσκολο να κάνεις τα πράγματα

we physically need to do.

που σωματικά χρειάζεται να κάνουμε.

There's also a huge emotional impact.

Υπάρχει επίσης τεράστιος συναισθηματικός αντίκτυπος.

And actually, I spend as much of my time in clinic

Και στην πραγματικότητα, όσο χρόνο αφιερώνω στην κλινική

dealing with the emotional adjustment of patients

για την αντιμετώπιση της συναισθηματικής προσαρμογής των ασθενών,

as with the physical disability.

άλλο τόσο αφιερώνω και για τη σωματική αναπηρία.

And finally, there's a profound social impact.

Και τελικά, υπάρχει κι ένας βαθύς κοινωνικός αντίκτυπος.

We talk with our hands.

Μιλάμε με τα χέρια μας.

We greet with our hands.

Χαιρετάμε με τα χέρια μας.

And we interact with the physical world with our hands.

Και αλληλεπιδρούμε με το φυσικό κόσμο με τα χέρια μας.

And when they're missing,

Και όταν αυτά απουσιάζουν,

it's a barrier.

είναι ένα εμπόδιο.

Arm amputation is usually caused by trauma,

Ο ακρωτηριασμός του χεριού προκαλείται συνήθως από τραυματισμό,

with things like industrial accidents,

από περιπτώσεις όπως βιομηχανικά ατυχήματα,

motor vehicle collisions

συγκρούσεις οχημάτων,

or, very poignantly, war.

ή, στην ακραία περίπτωση, πόλεμος.

There are also some children who are born without arms,

Υπάρχουν επίσης μερικά παιδιά που γεννιούνται χωρίς χέρια,

called congenital limb deficiency.

αυτό ονομάζεται σύμφυτη ανεπάρκεια άκρων.

Unfortunately, we don't do great

Δυστυχώς, δεν έχουμε μεγάλη πρόοδο

with upper-limb prosthetics.

με την προσθετική άνω άκρων.

There are two general types.

Υπάρχουν δύο γενικοί τύποι.

They're called body-powered prostheses,

Ονομάζονται μηχανικές προθέσεις,

which were invented just after the Civil War,

οι οποίες ανακαλύφθηκαν μετά τον Εμφύλιο Πόλεμο

refined in World War I and World War II.

και τελειοποιήθηκαν στον Α' και Β' Παγκόσμιο Πόλεμο.

Here you see a patent

Εδώ βλέπετε μια πατέντα

for an arm in 1912.

για χέρι το 1912.

It's not a lot different

Δεν έχει και μεγάλη διαφορά

than the one you see on my patient.

από αυτή που βλέπετε στον ασθενή μου.

They work by harnessing shoulder power.

Λειτουργούν εκμεταλλευόμενα τη δύναμη του ώμου.

So when you squish your shoulders, they pull on a bicycle cable.

Επομένως όταν πιέζετε τους ώμους σας, τραβούν μια αλυσίδα ποδηλάτου.

And that bicycle cable can open or close a hand or a hook

Και αυτή η αλυσίδα μπορεί να ανοίξει ή να κλείσει ένα χέρι, ένα γάντζο

or bend an elbow.

ή να λυγίσει τον αγκώνα.

And we still use them commonly,

Και τις χρησιμοποιούμε ακόμα ευρέως,

because they're very robust

επειδή είναι πολύ εύρωστες

and relatively simple devices.

και σχετικά απλές συσκευές.

The state of the art

Η τελευταία λέξη της τεχνολογίας

is what we call myoelectric prostheses.

είναι αυτό που ονομάζουμε μυοηλεκτρικές προθέσεις.

These are motorized devices

Πρόκειται για μηχανοκίνητες συσκευές

that are controlled

οι οποίες ελέγχονται

by little electrical signals from your muscle.

από μικρά ηλεκτρικά σήματα από τους μύες.

Every time you contract a muscle,

Κάθε φορά που συστέλλεται ένας μυς,

it emits a little electricity

εκπέμπει λίγο ηλεκτρισμό

that you can record with antennae or electrodes

τον οποίο μπορείτε να καταγράψετε με κεραίες ή ηλεκτρόδια

and use that to operate the motorized prosthesis.

και να τον χρησιμοποιήσετε για τη λειτουργία της μηχανοκίνητης πρόθεσης.

They work pretty well

Λειτουργούν αρκετά καλά

for people who have just lost their hand,

για ανθρώπους που μόλις έχουν χάσει το χέρι τους,

because your hand muscles are still there.

επειδή οι μύες των χεριών υπάρχουν ακόμα.

You squeeze your hand, these muscles contract.

Πιέζετε το χέρι σας και αυτοί οι μύες συστέλλονται.

You open it, these muscles contract.

Το ανοίγετε και αυτοί οι μύες συστέλλονται.

So it's intuitive, and it works pretty well.

Είναι ενστικτώδες και λειτουργεί αρκετά καλά.

Well how about with higher levels of amputation?

Τι γίνεται όμως με τα υψηλότερα επίπεδα ακρωτηριασμού;

Now you've lost your arm above the elbow.

Έχετε χάσει το χέρι σας πάνω από τον αγκώνα.

You're missing not only these muscles,

Σας λείπουν όχι μόνο αυτοί οι μύες,

but your hand and your elbow too.

αλλά το χέρι και ο αγκώνας σας.

What do you do?

Τι κάνετε;

Well our patients have to use

Οι ασθενείς μας πρέπει να χρησιμοποιούν

very code-y systems

πολύπλοκα συστήματα

of using just their arm muscles

ή να χρησιμοποιούν απλά τους μύες των χεριών τους

to operate robotic limbs.

για να λειτουργήσουν τα ρομποτικά άκρα.

We have robotic limbs.

Έχουμε ρομποτικά άκρα.

There are several available on the market, and here you see a few.

Υπάρχουν αρκετά διαθέσιμα στην αγορά και εδώ βλέπετε μερικά.

They contain just a hand that will open and close,

Περιέχουν μόνο ένα χέρι που ανοίγει και κλείνει,

a wrist rotator and an elbow.

έναν περιστροφέα καρπού και έναν αγκώνα.

There's no other functions.

Δεν υπάρχουν άλλες λειτουργίες.

If they did, how would we tell them what to do?

Αν υπήρχαν, πώς θα τους λέγαμε τι να κάνουν;

We built our own arm at the Rehab Institute of Chicago

Κατασκευάσαμε το δικό μας χέρι στο Ινστιτούτο Αποκατάστασης του Σικάγο,

where we've added some wrist flexion and shoulder joints

όπου προσθέσαμε μια κάμψη του καρπού και αρθρώσεις του ώμου,

to get up to six motors, or six degrees of freedom.

για να φτάσουμε μέχρι 6 κινητικούς μύες ή 6 βαθμούς ελευθερίας.

And we've had the opportunity to work with some very advanced arms

Και είχαμε την ευκαιρία να δουλέψουμε με κάποια πολύ εξελιγμένα χέρια,

that were funded by the U.S. military, using these prototypes,

τα οποία χρηματοδοτήθηκαν από το στρατό των ΗΠΑ, με τη χρήση αυτών των πρωτοτύπων,

that had up to 10 different degrees of freedom

τα οποία είχαν μέχρι και 10 διαφορετικούς βαθμούς ελευθερίας,

including movable hands.

συμπεριλαμβανομένων και κινητών χεριών.

But at the end of the day,

Αλλά τελικά,

how do we tell these robotic arms what to do?

πώς λέμε σε αυτά τα ρομποτικά χέρια τι να κάνουν;

How do we control them?

Πώς τα ελέγχουμε;

Well we need a neural interface,

Χρειαζόμαστε μια νευρική διεπαφή,

a way to connect to our nervous system

έναν τρόπο σύνδεσης στο νευρικό μας σύστημα

or our thought processes

ή στις διαδικασίες της σκέψης μας,

so that it's intuitive, it's natural,

επομένως είναι ενστικτώδες, είναι φυσικό,

like for you and I.

όπως για εσάς και για εμένα.

Well the body works by starting a motor command in your brain,

Το σώμα λειτουργεί ενεργοποιώντας μια κινητική εντολή στον εγκέφαλο,

going down your spinal cord,

κατεβαίνοντας στη σπονδυλική στήλη,

out the nerves and to your periphery.

στα νεύρα και την περιφέρεια.

And your sensation's the exact opposite.

Και η αίσθηση είναι το ακριβώς αντίθετο.

You touch yourself, there's a stimulus

Αγγίζετε τον εαυτό σας, υπάρχει ένα ερέθισμα

that comes up those very same nerves back up to your brain.

το οποίο ανεβαίνει στα ίδια νεύρα στον εγκέφαλο.

When you lose your arm, that nervous system still works.

Όταν χάνετε το χέρι σας, το νευρικό σύστημα συνεχίζει να λειτουργεί.

Those nerves can put out command signals.

Τα νεύρα μπορούν να δημιουργήσουν σήματα εντολών.

And if I tap the nerve ending

Και αν χτυπήσω το άκρο του νεύρου

on a World War II vet,

ενός βετεράνου του Β' Παγκοσμίου Πολέμου,

he'll still feel his missing hand.

θα νιώσει ακόμα το χέρι που λείπει.

So you might say,

Μπορεί να πείτε

let's go to the brain

ας πάμε στον εγκέφαλο

and put something in the brain to record signals,

και ας βάλουμε κάτι στον εγκέφαλο για να καταγράφει σήματα,

or in the end of the peripheral nerve and record them there.

ή στο άκρο του περιφερειακού νεύρου και ας τα καταγράψουμε εκεί.

And these are very exciting research areas,

Αυτά είναι πολύ ενδιαφέροντα ερευνητικά πεδία,

but it's really, really hard.

αλλά είναι πολύ, πολύ δύσκολο.

You have to put in

Πρέπει να τοποθετήσουμε

hundreds of microscopic wires

εκατοντάδες μικροσκοπικά καλώδια

to record from little tiny individual neurons -- ordinary fibers

για να καταγράφουν δεδομένα από μικροσκοπικούς ξεχωριστούς νευρώνες - κοινές ίνες

that put out tiny signals

που εκπέμπουν σήματα

that are microvolts.

που στην ουσία είναι μικροβόλτ.

And it's just too hard

Και είναι πολύ δύσκολο

to use now and for my patients today.

να τα χρησιμοποιήσω τώρα για τους σημερινούς ασθενείς μου.

So we developed a different approach.

Έτσι, αναπτύξαμε μια διαφορετική προσέγγιση.

We're using a biological amplifier

Χρησιμοποιούμε έναν βιολογικό ενισχυτή,

to amplify these nerve signals -- muscles.

για να ενισχύσει αυτά τα νευρικά σήματα - τους μύες.

Muscles will amplify the nerve signals

Οι μύες θα ενισχύσουν τα νευρικά σήματα

about a thousand-fold,

περίπου χίλιες φορές,

so that we can record them from on top of the skin,

έτσι θα μπορούμε να τα καταγράψουμε πάνω από το δέρμα,

like you saw earlier.

όπως είδατε προηγουμένως.

So our approach is something we call targeted reinnervation.

Επομένως η προσέγγισή μας είναι κάτι που ονομάζεται στοχευμένη επανανεύρωση.

Imagine, with somebody who's lost their whole arm,

Φανταστείτε κάποιον που έχει χάσει ολόκληρο το χέρι του,

we still have four major nerves

έχουμε τέσσερα κύρια νεύρα

that go down your arm.

που καταλήγουν στο χέρι.

And we take the nerve away from your chest muscle

Και παίρνουμε το νεύρο από το μυ του στήθους

and let these nerves grow into it.

και αφήνουμε αυτά τα νεύρα να αναπτυχθούν μέσα σε αυτόν.

Now you think, "Close hand," and a little section of your chest contracts.

Τώρα σκέφτεστε: «Κλείνω το χέρι μου» και ένα μέρος του στήθους σας συστέλλεται.

You think, "Bend elbow,"

Σκέφτεστε: «Λυγίζω τον αγκώνα μου»

a different section contracts.

και συστέλλεται ένα διαφορετικό μέρος.

And we can use electrodes or antennae

Και μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε ηλεκτρόδια ή κεραίες,

to pick that up and tell the arm to move.

για να συλλέξουμε αυτά και να πούμε στο χέρι να κινηθεί.

That's the idea.

Αυτή είναι η ιδέα.

So this is the first man that we tried it on.

Αυτός είναι ο πρώτος άντρας στον οποίο το δοκιμάσαμε.

His name is Jesse Sullivan.

Ονομάζεται Τζέσι Σάλιβαν.

He's just a saint of a man --

Είναι άγιος άνθρωπος -

54-year-old lineman who touched the wrong wire

ένας 54χρονος εναερίτης που άγγιξε το λάθος καλώδιο

and had both of his arms burnt so badly

και τα δύο του χέρια κάηκαν τόσο άσχημα

they had to be amputated at the shoulder.

που έπρεπε να ακρωτηριαστούν από το ύψος του ώμου.

Jesse came to us at the RIC

Ο Τζέσι ήρθε σε εμάς στο RIC

to be fit with these state-of-the-art devices, and here you see them.

για να εξοπλιστεί με αυτές τις υπερσύγχρονες συσκευές, τις βλέπετε εδώ.

I'm still using that old technology

Χρησιμοποιώ ακόμα αυτή την παλιά τεχνολογία

with a bicycle cable on his right side.

με μια αλυσίδα ποδηλάτου στη δεξιά πλευρά.

And he picks which joint he wants to move with those chin switches.

Και επιλέγει ποιό σύνδεσμο θέλει να κινήσει με αυτoύς τους διακόπτες στο σαγόνι.

On the left side he's got a modern motorized prosthesis

Στην αριστερή πλευρά έχει μια σύγχρονη μηχανοκίνητη πρόθεση

with those three joints,

με αυτούς τους τρεις συνδέσμους

and he operates little pads in his shoulder

και χειρίζεται μικρά επιθέματα στον ώμο του

that he touches to make the arm go.

τα οποία αγγίζει για να κάνει το χέρι να κινηθεί.

And Jesse's a good crane operator,

Και ο Τζέσι είναι καλός χειριστής γερανού

and he did okay by our standards.

και ανταποκρίθηκε στα πρότυπά μας.

He also required a revision surgery on his chest.

Επίσης απαίτησε μια επανεγχείρηση στο στήθος του.

And that gave us the opportunity

Και αυτό μας έδωσε την ευκαιρία

to do targeted reinnervation.

να κάνουμε στοχευμένη επανανεύρωση.

So my colleague, Dr. Greg Dumanian, did the surgery.

Ο συνάδελφός μου, Δρ. Γκρεγκ Ντουμάνιαν, έκανε την εγχείρηση.

First, we cut away the nerve to his own muscle,

Πρώτα, αφαιρέσαμε το νεύρο από το δικό του μυ,

then we took the arm nerves

μετά πήραμε τα νεύρα του χεριού

and just kind of had them shift down onto his chest

και κατά κάποιον τρόπο τα μεταφέραμε στο στήθος του

and closed him up.

και τον κλείσαμε.

And after about three months,

Μετά από περίπου τρεις μήνες,

the nerves grew in a little bit and we could get a twitch.

τα νεύρα μεγάλωσαν λίγο και μπορούσαμε να πάρουμε συσπάσεις.

And after six months, the nerves grew in well,

Μετά από έξι μήνες, τα νεύρα μεγάλωσαν αρκετά

and you could see strong contractions.

και μπορούσαμε να δούμε έντονες συσπάσεις.

And this is what it looks like.

Και μοιάζουν κάπως έτσι.

This is what happens when Jesse thinks

Αυτό συμβαίνει όταν ο Τζέσι σκέφτεται

open and close his hand,

να ανοίξει και να κλείσει το χέρι του

or bend or straighten your elbow.

ή να λυγίσει ή να ισιώσει τον αγκώνα του.

You can see the movements on his chest,

Μπορείτε να δείτε τις κινήσεις στο στήθος του,

and those little hash marks

και αυτά τα μικρά σημάδια

are where we put our antennae, or electrodes.

είναι τα σημεία που βάλαμε τις κεραίες ή τα ηλεκτρόδια.

And I challenge anybody in the room

Προκαλώ οποιονδήποτε σε αυτή την αίθουσα

to make their chest go like this.

να κάνει το στήθος του να κινηθεί έτσι.

His brain is thinking about his arm.

Ο εγκέφαλός του σκέφτεται για το χέρι του,

He has not learned how to do this with the chest.

Δεν έχει μάθει πώς να το κάνει αυτό με το στήθος.

There is not a learning process.

Δεν υπάρχει διαδικασία εκμάθησης.

That's why it's intuitive.

Γιατί είναι ενστικτώδες.

So here's Jesse in our first little test with him.

Εδώ είναι ο Τζέσι στο πρώτο μας τεστ.

On the left-hand side, you see his original prosthesis,

Στη μεριά του αριστερού χεριού, βλέπετε την αρχική πρόθεση

and he's using those switches

και χρησιμοποιεί αυτούς τους διακόπτες

to move little blocks from one box to the other.

για να κινεί μικρά τουβλάκια από το ένα κουτί στο άλλο.

He's had that arm for about 20 months, so he's pretty good with it.

Είχε αυτό το χέρι για περίπου 20 μήνες, επομένως το χειρίζεται καλά.

On the right side,

Στη δεξιά πλευρά,

two months after we fit him with his targeted reinnervation prosthesis --

δύο μήνες αφότου του βάλαμε τις προθέσεις στοχευμένης επανανεύρωσης.

which, by the way, is the same physical arm,

το οποίο, παρεμπιπτόντως, είναι το ίδιο φυσικό χέρι,

just programmed a little different --

απλά προγραμματισμένο λίγο διαφορετικά --

you can see that he's much faster

μπορείτε να δείτε ότι είναι πολύ πιο γρήγορος

and much smoother as he moves these little blocks.

και κάνει πιο ομαλές κινήσεις ενώ μετακινεί αυτά τα τουβλάκια.

And we're only able to use three of the signals at this time.

Και μπορούσαμε να χρησιμοποιούμε μόνο τρία από τα σήματα εκείνη τη στιγμή.

Then we had one of those little surprises in science.

Μετά είχαμε μια από εκείνες τις μικρές εκπλήξεις της επιστήμης.

So we're all motivated to get motor commands

Όλοι βρήκαμε το κίνητρο να παίρνουμε μηχανοκίνητες εντολές

to drive robotic arms.

για να καθοδηγούμε ρομποτικά χέρια.

And after a few months,

Και μετά από λίγους μήνες.

you touch Jesse on his chest,

αγγίζεις τον Τζέσι στο στήθος

and he felt his missing hand.

και αισθάνθηκε το χέρι που έλειπε.

His hand sensation grew into his chest again

Η αίσθηση της παλάμης δημιουργήθηκε ξανά στο στήθος του

probably because we had also taken away a lot of fat,

ίσως επειδή είχαμε αφαιρέσει πολύ λίπος,

so the skin was right down to the muscle

επομένως το δέρμα ακουμπούσε στο μυ

and deinnervated, if you would, his skin.

και απονευρώσαμε το δέρμα του.

So you touch Jesse here, he feels his thumb;

Επομένως, αγγίζουμε τον Τζέσι εδώ κι αισθάνεται τον αντίχειρά του,

you touch it here, he feels his pinky.

αν τον αγγίξουμε εδώ, αισθάνεται το μικρό του δαχτυλάκι.

He feels light touch

Αισθάνεται ένα ελαφρύ άγγιγμα,

down to one gram of force.

λιγότερο από ένα γραμμάριο δύναμης.

He feels hot, cold, sharp, dull,

Αισθάνεται κάτι ζεστό, κρύο, αιχμηρό, αμβλύ

all in his missing hand,

και στο χέρι που λείπει

or both his hand and his chest,

ή και στα δυο χέρια και στο στήθος,

but he can attend to either.

αλλά μπορεί να ανταποκριθεί σε όλα.

So this is really exciting for us,

Αυτό είναι πολύ συναρπαστικό για εμάς,

because now we have a portal,

γιατί τώρα έχουμε μια πύλη,

a portal, or a way to potentially give back sensation,

μια πύλη ή έναν τρόπο να δώσουμε πίσω την αίσθηση δυνητικά

so that he might feel what he touches

ώστε να αισθάνεται ό,τι αγγίζει

with his prosthetic hand.

με το προσθετικό του χέρι.

Imagine sensors in the hand

Φανταστείτε αισθητήρες στο χέρι

coming up and pressing on this new hand skin.

να έρχονται και να πιέζουν στο δέρμα του νέου χεριού.

So it was very exciting.

Ήταν πολύ συναρπαστικό.

We've also gone on

Επίσης σημειώσαμε πρόοδο

with what was initially our primary population

και με τον αρχικά μεγαλύτερο αριθμό

of people with above-the-elbow amputations.

ανθρώπων με ακρωτηριασμένα χέρια πάνω από τον αγκώνα.

And here we deinnervate, or cut the nerve away,

Και εδώ απονευρώνουμε ή αφαιρούμε το νεύρο

just from little segments of muscle

μόνο από μικρά μέρη του μυός

and leave others alone

και τα άλλα τα αφήνουμε ως έχουν

that give us our up-down signals

και μας δίνουν τα σήματα για κίνηση προς τα πάνω ή κάτω

and two others that will give us a hand open and close signal.

και άλλα δύο που μας δίνουν σήματα για άνοιγμα και κλείσιμο.

This was one of our first patients, Chris.

Αυτός ήταν ένας από τους πρώτους μας ασθενείς, ο Κρις.

You see him with his original device

Τον βλέπετε με την αρχική του συσκευή

on the left there after eight months of use,

στα αριστερά μετά από οκτώ μήνες χρήσης,

and on the right, it is two months.

και δεξιά, μετά από δύο μήνες.

He's about four or five times as fast

Είναι περίπου τέσσερις ή πέντε φορές ταχύτερος

with this simple little performance metric.

με αυτό το απλό σύστημα μέτρησης απόδοσης.

All right.

Εντάξει.

So one of the best parts of my job

Ένα από τα καλύτερα πράγματα στη δουλειά μου

is working with really great patients

είναι να δουλεύω με πραγματικά υπέροχους ασθενείς

who are also our research collaborators.

που είναι επίσης και συν-ερευνητές.

And we're fortunate today

Και είμαστε πολύ τυχεροί σήμερα

to have Amanda Kitts come and join us.

να έχουμε την Αμάντα Κιτς μαζί μας.

Please welcome Amanda Kitts.

Παρακαλώ καλωσορίστε την Αμάντα Κιτς.

(Applause)

(Χειροκροτήματα)

So Amanda, would you please tell us how you lost your arm?

Λοιπόν Αμάντα, μπορείς να μας πεις πώς έχασες το χέρι σου;

Amanda Kitts: Sure. In 2006, I had a car accident.

Αμάντα Κιτς: Βέβαια. Το 2006 είχα ένα αυτοκινητιστικό ατύχημα.

And I was driving home from work,

Γυρνούσα σπίτι από τη δουλειά

and a truck was coming the opposite direction,

και ένα φορτηγό ερχόταν από την αντίθετη κατεύθυνση,

came over into my lane,

ήρθε στη λωρίδα μου

ran over the top of my car and his axle tore my arm off.

πέρασε πάνω από το αυτοκίνητό μου και ο άξονας έκοψε το χέρι μου.

Todd Kuiken: Okay, so after your amputation, you healed up.

Τοντ Κούικεν: Μετά από τον ακρωτηριασμό σου, έγινες καλά.

And you've got one of these conventional arms.

Και έχεις ένα από αυτά τα συμβατικά χέρια.

Can you tell us how it worked?

Μπορείς να μας πεις πώς λειτούργησε;

AK: Well, it was a little difficult,

ΑΚ: Λοιπόν, ήταν λίγο δύσκολα,

because all I had to work with was a bicep and a tricep.

επειδή έπρεπε να δουλέψω μόνο με ένα δικέφαλο κι έναν τρικέφαλο.

So for the simple little things like picking something up,

Έτσι για τα πιο απλά πράγματα, όπως να σηκώσω κάτι,

I would have to bend my elbow,

έπρεπε να λυγίσω τον αγκώνα μου

and then I would have to cocontract

και μετά έπρεπε να συ-συσταλλεί

to get it to change modes.

για να αλλάξει λειτουργία.

When I did that,

Όταν έκανα αυτό,

I had to use my bicep

έπρεπε να χρησιμοποιήσω το δικέφαλό μου

to get the hand to close,

για να κλείσει το χέρι

use my tricep to get it to open,

να χρησιμοποιήσω τον τρικέφαλό μου για να ανοίξει,

cocontract again

να συ-συσταλεί ξανά

to get the elbow to work again.

για να λειτουργήσει και πάλι ο αγκώνας.

TK: So it was a little slow?

ΤΚ: Άρα ήταν λίγο αργό;

AK: A little slow, and it was just hard to work.

ΑΚ: Ήταν λίγο αργό και δύσκολο στη χρήση.

You had to concentrate a whole lot.

Απαιτούσε πάρα πολύ μεγάλη συγκέντρωση.

TK: Okay, so I think about nine months later

ΤΚ: Εντάξει, σκέφτομαι εννιά περίπου μήνες αργότερα

that you had the targeted reinnervation surgery,

που είχες την εγχείρηση στοχευμένης επανανεύρωσης,

took six more months to have all the reinnervation.

χρειάστηκαν ακόμα έξι μήνες να ολοκληρωθεί η επανανεύρωση.

Then we fit her with a prosthesis.

Μετά της βάλαμε καινούρια πρόθεση.

And how did that work for you?

Και πως λειτούργησε αυτό για σένα;

AK: It works good.

ΑΚ: Λειτουργεί καλά.

I was able to use my elbow

Μπορούσα να χρησιμοποιήσω τον αγκώνα

and my hand simultaneously.

και την παλάμη μου ταυτόχρονα.

I could work them just by my thoughts.

Μπορούσα να τα λειτουργήσω μόνο με τη σκέψη μου.

So I didn't have to do any of the cocontracting and all that.

Έτσι δεν έπρεπε να κάνω τη συ-συστολή και όλα αυτά.

TK: A little faster?

ΤΚ: Ήταν λίγο πιο γρήγορο;

AK: A little faster. And much more easy, much more natural.

ΑΚ: Λίγο πιο γρήγορο. Και πολύ πιο εύκολο, πιο φυσικό.

TK: Okay, this was my goal.

ΤΚ: Εντάξει, αυτός ήταν ο στόχος μου.

For 20 years, my goal was to let somebody

Για 20 χρόνια, ο στόχος μου ήταν να καταστήσω κάποιον

[be] able to use their elbow and hand in an intuitive way

ικανό να χρησιμοποιεί τον αγκώνα και την παλάμη του ενστικτωδώς

and at the same time.

και ταυτόχρονα.

And we now have over 50 patients around the world who have had this surgery,

Και τώρα έχουμε περισσότερους από 50 ασθενείς σε ολόκληρο τον κόσμο που έκαναν αυτή την εγχείρηση,

including over a dozen of our wounded warriors

συμπεριλαμβανομένων περισσότερους από 10 τραυματισμένους στρατιώτες

in the U.S. armed services.

των ενόπλων δυνάμεων των ΗΠΑ.

The success rate of the nerve transfers is very high.

Το ποσοστό επιτυχίας της μεταφοράς νεύρων είναι πολύ υψηλό.

It's like 96 percent.

Είναι περίπου 96%.

Because we're putting a big fat nerve onto a little piece of muscle.

Επειδή βάζουμε ένα μεγάλο νεύρο πάνω σε ένα μικρό κομμάτι μυός.

And it provides intuitive control.

Και αυτό προσφέρει ενστικτώδη έλεγχο.

Our functional testing, those little tests,

Η λειτουργική δοκιμασία, αυτά τα μικρά τεστ

all show that they're a lot quicker and a lot easier.

δείχνουν ότι είναι πολύ πιο γρήγορο και πολύ πιο εύκολο.

And the most important thing

Και το πιο σημαντικό

is our patients have appreciated it.

είναι ότι οι ασθενείς μας το έχουν εκτιμήσει.

So that was all very exciting.

Επομένως ήταν πολύ συναρπαστικό.

But we want to do better.

Αλλά θέλουμε να τα πάμε ακόμα καλύτερα.

There's a lot of information in those nerve signals,

Υπάρχει μεγάλη πληροφόρηση για αυτά τα νευρικά σήματα

and we wanted to get more.

και θέλαμε να αποκτήσουμε περισσότερη.

You can move each finger. You can move your thumb, your wrist.

Μπορείς να κουνήσεις κάθε δάχτυλο. Μπορείς να κουνήσεις τον αντίχειρα, τον καρπό.

Can we get more out of it?

Μπορούμε να κάνουμε περισσότερα;

So we did some experiments

Έτσι κάναμε κάποια πειράματα

where we saturated our poor patients with zillions of electrodes

όπου γεμίσαμε τους κακόμοιρους τους ασθενείς μας με άπειρα ηλεκτρόδια

and then had them try to do two dozen different tasks --

και μετά τους βάλαμε να προσπαθήσουν να περάσουν πολλές διαφορετικές δοκιμασίες --

from wiggling a finger to moving a whole arm

από το να λυγίσουν ένα δάχτυλο, μέχρι να κινήσουν ένα ολόκληρο χέρι

to reaching for something --

και να φτάσουν κάτι --

and recorded this data.

και καταγράψαμε αυτά τα δεδομένα.

And then we used some algorithms

Μετά χρησιμοποιήσαμε κάποιους αλγόριθμους

that are a lot like speech recognition algorithms,

που μοιάζουν με τους αλγόριθμους αναγνώρισης φωνής

called pattern recognition.

και ονομάζονται αναγνώριση σχημάτων.

See.

Κοιτάξτε.

(Laughter)

(Γέλια)

And here you can see, on Jesse's chest,

Εδώ μπορείτε να δείτε, στο στήθος του Τζέσι,

when he just tried to do three different things,

όταν είχε μόλις προσπαθήσει να κάνει τρία διαφορετικά πράγματα,

you can see three different patterns.

μπορείτε να δείτε τρία διαφορετικά σχήματα.

But I can't put in an electrode

Αλλά δε μπορώ να βάλω ένα ηλεκτρόδιο

and say, "Go there."

και να πω «Πήγαινε εκεί».

So we collaborated with our colleagues in University of New Brunswick,

Έτσι συνεργαστήκαμε με τους συναδέλφους μας το Πανεπιστήμιο του Νιου Μπράνσγουικ

came up with this algorithm control,

και σκεφτήκαμε αυτό τον έλεγχο αλγορίθμου,

which Amanda can now demonstrate.

το οποίο μπορεί τώρα να μας δείξει η Αμάντα.

AK: So I have the elbow that goes up and down.

ΑΚ: Έτσι ο αγκώνας μου κινείται πάνω κάτω.

I have the wrist rotation

Έχω την περιστροφή του καρπού

that goes -- and it can go all the way around.

που γυρίζει - και μπορεί να γυρίσει εντελώς.

And I have the wrist flexion and extension.

Και έχω κάμψη και έκταση καρπού.

And I also have the hand closed and open.

Επίσης μπορώ να ανοίξω και να κλείσω την παλάμη.

TK: Thank you, Amanda.

ΤΚ: Σε ευχαριστώ, Αμάντα.

Now this is a research arm,

Αυτό είναι ένα ερευνητικό χέρι,

but it's made out of commercial components from here down

αλλά έχει κατασκευαστεί από εμπορικά μέρη από εδώ

and a few that I've borrowed from around the world.

και μερικά που δανείστηκα από όλον τον κόσμο.

It's about seven pounds,

Είναι γύρω στα 3 κιλά,

which is probably about what my arm would weigh

όσο δηλαδή θα ζύγιζε και το χέρι μου

if I lost it right here.

αν το έχανα από αυτό το σημείο.

Obviously, that's heavy for Amanda.

Προφανώς, είναι βαρύ για την Αμάντα.

And in fact, it feels even heavier,

Και στην πραγματικότητα το νιώθει ακόμα πιο βαρύ

because it's not glued on the same.

γιατί δεν είναι κολλημένο

She's carrying all the weight through harnesses.

Μεταφέρει όλο το βάρος με εξαρτήσεις.

So the exciting part isn't so much the mechatronics,

Επομένως το συναρπαστικό μέρος δεν είναι τόσο η μηχατρονική,

but the control.

όσο ο έλεγχος.

So we've developed a small microcomputer

Έτσι αναπτύξαμε ένα μικροϋπολογιστή

that is blinking somewhere behind her back

που αναβοσβήνει κάπου πίσω από την πλάτη της

and is operating this

και το χειρίζεται

all by the way she trains it

και παρεμπιπτόντως το εκπαιδεύει

to use her individual muscle signals.

να χρησιμοποιεί τα ξεχωριστά μυϊκά σήματα.

So Amanda, when you first started using this arm,

Αμάντα, όταν πρωτοξεκίνησες να χρησιμοποιείς αυτό το χέρι,

how long did it take to use it?

πόσο καιρό σου πήρε να το χρησιμοποιήσεις;

AK: It took just about probably three to four hours

ΑΚ: Χρειάστηκαν περίπου τρεις με τέσσερις ώρες

to get it to train.

για να αρχίσω να το εκπαιδεύω.

I had to hook it up to a computer,

Έπρεπε να το εφαρμόζω σε έναν υπολογιστή,

so I couldn't just train it anywhere.

επομένως δε μπορούσα να το εκπαιδεύω παντού.

So if it stopped working, I just had to take it off.

Αν σταματούσε να λειτουργεί, έπρεπε απλά να το βγάλω.

So now it's able to train

Τώρα μπορεί να εκπαιδευθεί

with just this little piece on the back.

με αυτό το μικρό κομματάκι στην πλάτη.

I can wear it around.

Μπορώ να το φοράω παντού.

If it stops working for some reason, I can retrain it.

Αν σταματήσει να λειτουργεί για κάποιο λόγο, μπορώ να το εκπαιδεύσω ξανά.

Takes about a minute.

Χρειάζεται περίπου ένα λεπτό.

TK: So we're really excited,

ΤΚ: Είναι πράγματι συναρπαστικό,

because now we're getting to a clinically practical device.

επειδή τώρα οδηγούμαστε σε μια κλινικά πρακτική συσκευή.

And that's where our goal is --

Και αυτός είναι ο στόχος μας --

to have something clinically pragmatic to wear.

να έχουμε κάτι κλινικά πρακτικό.

We've also had Amanda able to use

Επίσης, επιτρέψαμε στην Αμάντα να χρησιμοποιεί

some of our more advanced arms that I showed you earlier.

μερικά από τα πιο προηγμένα χέρια που σας έδειξα νωρίτερα.

Here's Amanda using an arm made by DEKA Research Corporation.

Εδώ η Αμάντα χρησιμοποιεί ένα χέρι από τον Ερευνητικό Οργανισμό DEKA.

And I believe Dean Kamen presented it at TED a few years ago.

Και πιστεύω ότι ο Ντιν Κάμεν το παρουσίασε στο TED πριν από μερικά χρόνια.

So Amanda, you can see,

Η Αμάντα, όπως μπορείτε να δείτε,

has really good control.

έχει πολύ καλό έλεγχο.

It's all the pattern recognition.

Είναι η αναγνώριση σχημάτων.

And it now has a hand that can do different grasps.

Και τώρα έχει ένα χέρι που μπορεί να κάνει διαφορετικές λαβές.

What we do is have the patient go all the way open

Αυτό που κάνουμε είναι να βάλουμε τον ασθενή να

and think, "What hand grasp pattern do I want?"

σκεφθεί: «Τι σχήμα λαβής στην παλάμη θέλω;»

It goes into that mode,

Μπαίνει σε αυτή τη λειτουργία

and then you can do up to five or six different hand grasps with this hand.

και μετά μπορεί να κάνει πέντε ή έξι διαφορετικές λαβές με αυτό το χέρι.

Amanda, how many were you able to do with the DEKA arm?

Αμάντα, πόσες λαβές μπορούσες να κάνεις με το χέρι του DEKA;

AK: I was able to get four.

ΑΚ: Μπορούσα να κάνω τέσσερις.

I had the key grip, I had a chuck grip,

Τη γροθιά, το μισόκλειστο χέρι.

I had a power grasp

τη σφιχτή γροθιά

and I had a fine pinch.

και να ενώσω τον αντίχειρα με το δείχτη.

But my favorite one was just when the hand was open,

Το αγαπημένο μου όμως ήταν όταν το χέρι ήταν ανοιχτό,

because I work with kids,

γιατί δουλεύω με παιδιά

and so all the time you're clapping and singing,

και όλη την ώρα χειροκροτούμε και τραγουδάμε,

so I was able to do that again, which was really good.

έτσι μπορούσα να το ξανακάνω και ήταν πολύ καλό.

TK: That hand's not so good for clapping.

ΤΚ: Αυτό το χέρι δεν είναι τόσο καλό για χειροκρότημα.

AK: Can't clap with this one.

ΑΚ: Δε μπορώ να χειροκροτήσω με αυτό.

TK: All right. So that's exciting

ΤΚ: Εντάξει. Είναι λοιπόν συναρπαστικό

on where we may go with the better mechatronics,

το που μπορούμε να φτάσουμε με καλύτερη μηχατρονική,

if we make them good enough

αν τα κάνουμε αρκετά καλά,

to put out on the market and use in a field trial.

ώστε να κυκλοφορήσουν στην αγορά και να χρησιμοποιηθούν για δοκιμές.

I want you to watch closely.

Θέλω να παρακολουθήσετε προσεκτικά.

(Video) Claudia: Oooooh!

(Βίντεο) Κλόντια: Ωωωω!

TK: That's Claudia,

ΤΚ: Αυτή είναι η Κλόντια,

and that was the first time

κι αυτή ήταν η πρώτη φορά

she got to feel sensation through her prosthetic.

που αισθάνθηκε κάτι μέσω της πρόθεσης.

She had a little sensor at the end of her prosthesis

Είχε έναν μικρό αισθητήρα στο άκρο της πρόθεσης

that then she rubbed over different surfaces,

τον οποίο μετά έτριψε σε διαφορετικές επιφάνειες

and she could feel different textures

και μπορούσε να αισθανθεί διαφορετικές υφές

of sandpaper, different grits, ribbon cable,

όπως γυαλόχαρτο, διαφορετικά αμμοχάλικα, καλωδιοταινίες

as it pushed on her reinnervated hand skin.

καθώς πίεζε το επανανευρωμένο δέρμα της παλάμης της.

She said that when she just ran it across the table,

Είπε ότι καθώς το περνούσε κατά πλάτος του τραπεζιού

it felt like her finger was rocking.

αισθανόταν ότι το δάχτυλό της τρανταζόταν.

So that's an exciting laboratory experiment

Είναι ένα πολύ ενδιαφέρον εργαστηριακό πείραμα

on how to give back, potentially, some skin sensation.

του πώς μπορούμε να δώσουμε πίσω, δυνητικά, την αίσθηση του δέρματος.

But here's another video that shows some of our challenges.

Αυτό είναι άλλο ένα βίντεο που δείχνει κάποιες ακόμα από τις προκλήσεις μας.

This is Jesse, and he's squeezing a foam toy.

Αυτός είναι ο Τζέσι και πιέζει ένα παιχνίδι από αφρολέξ.

And the harder he squeezes -- you see a little black thing in the middle

Όσο πιο δυνατά πιέζει - βλέπετε ένα μικρό μαύρο πραγματάκι στη μέση

that's pushing on his skin proportional to how hard he squeezes.

που πιέζει το δέρμα ανάλογα με το πόσο σκληρά πιέζει.

But look at all the electrodes around it.

Κοιτάξτε τα ηλεκτρόδια γύρω του.

I've got a real estate problem.

Έχω ένα χωροταξικό πρόβλημα.

You're supposed to put a bunch of these things on there,

Ας υποθέσουμε ότι πρέπει να βάλετε μερικά από αυτά τα πράγματα εκεί,

but our little motor's making all kinds of noise

αλλά ο κινητήρας βγάζει πολλούς ήχους

right next to my electrodes.

ακριβώς δίπλα στα ηλεκτρόδια.

So we're really challenged on what we're doing there.

Αποτελεί μεγάλη πρόκληση το τι πρέπει να κάνουμε εκεί.

The future is bright.

Το μέλλον προδιαγράφεται λαμπρό.

We're excited about where we are and a lot of things we want to do.

Είμαστε ενθουσιασμένοι με το ποιοι είμαστε και με πολλά πράγματα που πρέπει να κάνουμε.

So for example,

Για παράδειγμα,

one is to get rid of my real estate problem

το ένα είναι να ξεφορτωθώ το χωροταξικό μου πρόβλημα

and get better signals.

και να πάρω καλύτερα σήματα.

We want to develop these little tiny capsules

Θέλουμε να αναπτύξουμε αυτές τις μικροσκοπικές κάψουλες

about the size of a piece of risotto

στο μέγεθος ενός κόκκου ρυζιού

that we can put into the muscles

για να τις τοποθετήσουμε στους μύες

and telemeter out the EMG signals,

και να τηλεμετρήσουμε τα σήματα EMG,

so that it's not worrying about electrode contact.

ώστε να μην είναι ανησυχητικά για την επαφή των ηλεκτροδίων.

And we can have the real estate open

Μπορούμε να έχουμε το σημείο ανοιχτό

to try more sensation feedback.

για να δοκιμάσουμε περισσότερες πληροφορίες για την αίσθηση.

We want to build a better arm.

Θέλουμε να κατασκευάσουμε ένα καλύτερο χέρι.

This arm -- they're always made for the 50th percentile male --

Αυτό το χέρι -- πάντα κατασκευάζονται για αρσενικά κατά 50%,

which means they're too big for five-eighths of the world.

που σημαίνει ότι είναι πολύ μεγάλα για τα 5/8 των ανθρώπων.

So rather than a super strong or super fast arm,

Έτσι αντί για ένα πολύ ισχυρό ή πολύ γρήγορα χέρι,

we're making an arm that is --

κατασκευάζουμε ένα χέρι, το οποίο είναι --

we're starting with,

ξεκινάμε με αυτό,

the 25th percentile female --

θηλυκό κατά 25% -

that will have a hand that wraps around,

και θα έχουμε ένα χέρι που

opens all the way,

ανοίγει ολόκληρο,

two degrees of freedom in the wrist and an elbow.

δύο βαθμούς ελευθερίας στον καρπό και τον αγκώνα.

So it'll be the smallest and lightest

Έτσι θα είναι το μικρότερο και ελαφρύτερο

and the smartest arm ever made.

και εξυπνότερο χέρι που έχει κατασκευαστεί ποτέ.

Once we can do it that small,

Αφού μπορούμε να το κάνουμε μικρό,

it's a lot easier making them bigger.

είναι πολύ πιο εύκολο να το κάνουμε μεγαλύτερο.

So those are just some of our goals.

Αυτοί είναι μερικοί από τους στόχους μας.

And we really appreciate you all being here today.

Και ειλικρινά εκτιμούμε την παρουσία σας σήμερα εδώ.

I'd like to tell you a little bit about the dark side,

Θα ήθελα να σας πω και λίγα πράγματα για τη σκοτεινή πλευρά,

with yesterday's theme.

σχετικά με το χθεσινό ζήτημα.

So Amanda came jet-lagged,

Η Αμάντα ήρθε με τζετ λαγκ,

she's using the arm,

χρησιμοποιεί το χέρι

and everything goes wrong.

και όλα πηγαίνουν στραβά.

There was a computer spook,

Ο υπολογιστής είχε πρόβλημα,

a broken wire,

είχαμε ένα σπασμένο καλώδιο,

a converter that sparked.

έναν μετατροπέα που έβγαζε φλόγες.

We took out a whole circuit in the hotel

Βγάλαμε ένα ολόκληρο κύκλωμα στο ξενοδοχείο

and just about put on the fire alarm.

και ενεργοποιήσαμε τον συναγερμό πυρκαϊάς.

And none of those problems could I have dealt with,

Δε θα μπορούσα να αντιμετωπίσω μόνος μου κανένα από αυτά τα προβλήματα,

but I have a really bright research team.

αλλά έχω μια υπέροχη ερευνητική ομάδα.

And thankfully Dr. Annie Simon was with us

Και ευτυχώς ήταν μαζί μας η Δρ. Άννι Σάιμον

and worked really hard yesterday to fix it.

και δούλεψε πολύ σκληρά χθες για να τα διορθώσει.

That's science.

Αυτό είναι επιστήμη,

And fortunately, it worked today.

Και ευτυχώς, λειτούργησε σήμερα.

So thank you very much.

Σας ευχαριστώ πάρα πολύ.

(Applause)

(Χειροκροτήματα)