Todd Kuiken: A prosthetic arm that "feels"

Traduttore: Daniele Buratti Revisore: Elena Montrasio

So today, I would like to talk with you

Oggi vi vorrei parlare

about bionics,

della bionica,

which is the popular term

termine popolare che indica

for the science of replacing part of a living organism

la scienza della sostituzione di parti di organismi viventi

with a mechatronic device, or a robot.

con congegni meccatronici, ossia con dei robot.

It is essentially

Praticamente è

the stuff of life meets machine.

la materia della vita che incontra la macchina.

And specifically, I'd like to talk with you

E in particolare vi vorrei parlare

about how bionics is evolving

di come si stia evolvendo la bionica

for people with arm amputations.

per chi ha subito l'amputazione del braccio.

This is our motivation.

E' questa la nostra motivazione.

Arm amputation causes a huge disability.

L'amputazione di un braccio è molto invalidante.

I mean, the functional impairment is clear.

Voglio dire, capiamo cosa significhi perdere certe funzioni.

Our hands are amazing instruments.

Le mani sono degli strumenti straordinari.

And when you lose one, far less both,

E se se ne perde una, per non dire due,

it's a lot harder to do the things

è molto più difficile riuscire a compiere

we physically need to do.

le normali operazioni quotidiane.

There's also a huge emotional impact.

E c'è anche da considerare l'enorme impatto emotivo.

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

Infatti passo molto tempo in clinica

dealing with the emotional adjustment of patients

ad affrontare i problemi emotivi dei miei pazienti,

as with the physical disability.

oltre a quelli fisici.

And finally, there's a profound social impact.

E infine c'è anche un profondo impatto sociale.

We talk with our hands.

Noi parliamo con le nostre mani.

We greet with our hands.

Salutiamo.

And we interact with the physical world with our hands.

Interagiamo col mondo fisico servendoci di esse.

And when they're missing,

E se mancano si creano

it's a barrier.

barriere.

Arm amputation is usually caused by trauma,

Di solito una mano viene amputata in seguito a un trauma,

with things like industrial accidents,

magari provocato da incidenti sul lavoro,

motor vehicle collisions

da incidenti automobilistici

or, very poignantly, war.

oppure da conflitti armati.

There are also some children who are born without arms,

Ma ci sono anche bambini che nascono senza braccia,

called congenital limb deficiency.

si tratta di assenza congenita di arti.

Unfortunately, we don't do great

Purtroppo non riusciamo a fare cose fantastiche

with upper-limb prosthetics.

con le protesi degli arti superiori.

There are two general types.

Ce ne sono di due tipi.

They're called body-powered prostheses,

Sono le protesi azionate direttamente dal corpo,

which were invented just after the Civil War,

ideate al termine della Guerra Civile

refined in World War I and World War II.

e migliorate nel corso delle due guerre mondiali.

Here you see a patent

Questo è il brevetto

for an arm in 1912.

di un braccio artificiale del 1912.

It's not a lot different

Non è molto diverso

than the one you see on my patient.

da quello che indossa questo mio paziente.

They work by harnessing shoulder power.

Funzionano sfruttando l'energia della spalla.

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

Così quando si contraggono le spalle, queste azionano un cavo di bicicletta.

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

E il cavo apre o chiude una mano o una pinza

or bend an elbow.

o piega un gomito.

And we still use them commonly,

Li usiamo ancora oggi

because they're very robust

perché sono molto robusti

and relatively simple devices.

e relativamente semplici da gestire.

The state of the art

Tra gli sviluppi più recenti

is what we call myoelectric prostheses.

abbiamo le protesi mioelettriche.

These are motorized devices

Sono dei congegni motorizzati

that are controlled

che vengono controllati

by little electrical signals from your muscle.

da piccoli segnali elettrici provenienti dal muscolo.

Every time you contract a muscle,

Ogni volta che si contrae il muscolo,

it emits a little electricity

questo emette dell'elettricità

that you can record with antennae or electrodes

che può essere captata con antenne o elettrodi

and use that to operate the motorized prosthesis.

e usata per far funzionare i motori della protesi.

They work pretty well

Funzionano abbastanza bene

for people who have just lost their hand,

per chi ha perso una mano,

because your hand muscles are still there.

perché i muscoli che muovono la mano sono ancora presenti.

You squeeze your hand, these muscles contract.

Quando si chiude il pugno i muscoli si contraggono.

You open it, these muscles contract.

Lo stesso quando si riapre la mano.

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

Dunque è intuitivo e funziona bene.

Well how about with higher levels of amputation?

E per quanto riguarda livelli di amputazione maggiori?

Now you've lost your arm above the elbow.

Parliamo della perdita di tutto l'arto superiore.

You're missing not only these muscles,

Non ci sono più muscoli,

but your hand and your elbow too.

né gomito né mano.

What do you do?

Che si fa?

Well our patients have to use

Beh, i nostri pazienti devono far uso

very code-y systems

di sistemi un po' macchinosi

of using just their arm muscles

per usare i muscoli del braccio

to operate robotic limbs.

e azionare l'arto robotico.

We have robotic limbs.

Parliamo di arti robotici.

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

Ce ne sono di diversi tipi sul mercato, qui ne vedete alcuni.

They contain just a hand that will open and close,

Sono costituiti da una mano apribile,

a wrist rotator and an elbow.

un rotatore di polso e un gomito.

There's no other functions.

Non ci sono altre funzioni.

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

Se ce ne fossero, come potremmo farle eseguire?

We built our own arm at the Rehab Institute of Chicago

Noi abbiamo costruito un nostro braccio al Rehab Institute di Chicago

where we've added some wrist flexion and shoulder joints

a cui abbiamo aggiunto la flessione del polso e le articolazioni della spalla

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

con sei motori, per avere sei gradi di libertà.

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

Abbiamo avuto l'opportunità di lavorare con degli arti molto avanzati,

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

messi a disposizione dalle forze armate statunitensi,

that had up to 10 different degrees of freedom

che arrivavano a 10 diversi gradi di libertà

including movable hands.

compreso il movimento delle mani.

But at the end of the day,

Ma in ultima analisi

how do we tell these robotic arms what to do?

come facciamo a dire a questi arti cosa fare?

How do we control them?

Come li controlliamo?

Well we need a neural interface,

Beh, abbiamo bisogno di un'interfaccia neurale,

a way to connect to our nervous system

qualcosa per collegarli al sistema nervoso

or our thought processes

o al nostro pensiero

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

così che il movimento sia intuitivo, naturale

like for you and I.

come accade per noi.

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

Bene, il movimento del corpo inizia da un comando impartito dal cervello,

going down your spinal cord,

che scende nel midollo spinale

out the nerves and to your periphery.

fino ai nervi e al sistema periferico.

And your sensation's the exact opposite.

E la nostra sensazione va in modo opposto.

You touch yourself, there's a stimulus

Appena vi toccate parte uno stimolo

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

che fa il viaggio a ritroso fino ad arrivare al cervello.

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

Quando si perde un braccio, quel sistema nervoso funziona ancora.

Those nerves can put out command signals.

Quei nervi possono comunicare dei segnali di comando.

And if I tap the nerve ending

E se tocco la terminazione nervosa

on a World War II vet,

di un veterano della II guerra mondiale

he'll still feel his missing hand.

lui può ancora sentire la mano mancante.

So you might say,

Mi potreste dire,

let's go to the brain

potremmo inserire

and put something in the brain to record signals,

qualcosa nel cervello per registrare i segnali,

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

oppure nella terminazione nervosa e registrarli lì.

And these are very exciting research areas,

Queste sono aree di ricerca veramente interessanti,

but it's really, really hard.

ma è molto, molto difficile.

You have to put in

Dovreste poter inserire

hundreds of microscopic wires

centinaia di fili microscopici

to record from little tiny individual neurons -- ordinary fibers

collegati a quei singoli piccoli neuroni -- fibre ordinarie

that put out tiny signals

che emettono piccolissimi segnali,

that are microvolts.

i microvolt.

And it's just too hard

Troppo complicato

to use now and for my patients today.

sia per me che per i miei pazienti.

So we developed a different approach.

Perciò abbiamo usato un approccio diverso.

We're using a biological amplifier

Usiamo un amplificatore biologico

to amplify these nerve signals -- muscles.

per amplificare i segnali che arrivano dai nervi: i muscoli.

Muscles will amplify the nerve signals

I muscoli amplificano i segnali dei nervi

about a thousand-fold,

di circa 1000 volte,

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

così che li possiamo registrare al livello della pelle,

like you saw earlier.

come avete visto prima.

So our approach is something we call targeted reinnervation.

Abbiamo chiamato il nostro approccio reinnervazione mirata.

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

Pensate, se abbiamo una persona che ha perso tutto il braccio,

we still have four major nerves

abbiamo ancora quattro nervi principali

that go down your arm.

che vanno verso il braccio.

And we take the nerve away from your chest muscle

Allora spostiamo i nervi dal muscolo del petto

and let these nerves grow into it.

e vi infiliamo i quattro nervi.

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

Adesso basta pensare "Chiudi la mano", e una piccola parte del petto si contrae.

You think, "Bend elbow,"

Pensi "Piega il gomito"

a different section contracts.

e si contrae un'altra zona del petto.

And we can use electrodes or antennae

E possiamo usare elettrodi o antenne

to pick that up and tell the arm to move.

che captano il segnale e dicono al braccio di muoversi.

That's the idea.

Questa è l'idea.

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

Questo è il primo paziente su cui l'abbiamo provato.

His name is Jesse Sullivan.

Si chiama Jesse Sullivan.

He's just a saint of a man --

E' un uomo benedetto --

54-year-old lineman who touched the wrong wire

un operaio di 54 anni addetto ai cavi elettrici che ha toccato il filo sbagliato;

and had both of his arms burnt so badly

la corrente gli ha bruciato le braccia al punto

they had to be amputated at the shoulder.

da rendere necessaria l'amputazione dalla spalla.

Jesse came to us at the RIC

Jesse venne da noi al RIC

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

per essere equipaggiato con questi congegni all'avanguardia, ed eccolo qui.

I'm still using that old technology

Sto ancora usando la vecchia tecnologia

with a bicycle cable on his right side.

del cavo di bicicletta, sul lato destro.

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

E Jesse seleziona le articolazioni che vuole muovere agendo sugli interruttori.

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

A sinistra indossa una moderna protesi motorizzata,

with those three joints,

con quelle tre articolazioni,

and he operates little pads in his shoulder

e lui agisce su delle piccole placche sulla spalla

that he touches to make the arm go.

che fanno muovere il braccio.

And Jesse's a good crane operator,

Jesse è un bravo gruista,

and he did okay by our standards.

e per i nostri standard andava molto bene.

He also required a revision surgery on his chest.

Ha avuto bisogno di un intervento di aggiustamento al petto.

And that gave us the opportunity

Questo ci ha dato l'opportunità

to do targeted reinnervation.

di praticare la reinnervazione mirata.

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

Il mio collega, il Dott. Greg Dumanian, ha eseguito l'intervento.

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

Per prima cosa abbiamo asportato il nervo del muscolo,

then we took the arm nerves

poi abbiamo preso i nervi del braccio

and just kind of had them shift down onto his chest

e li abbiamo riposizionati nel petto,

and closed him up.

e poi abbiamo richiuso.

And after about three months,

Dopo circa tre mesi

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

i nervi erano già cresciuti e c'erano deboli contrazioni.

And after six months, the nerves grew in well,

E dopo sei mesi i nervi erano cresciuti bene

and you could see strong contractions.

e le contrazioni erano belle forti.

And this is what it looks like.

Ecco quello che succede.

This is what happens when Jesse thinks

Ecco cosa avviene quando Jesse pensa

open and close his hand,

di aprire e chiudere la mano,

or bend or straighten your elbow.

o di flettere il gomito.

You can see the movements on his chest,

Potete vedere il movimento del muscolo pettorale,

and those little hash marks

e tutti quei piccoli segni

are where we put our antennae, or electrodes.

indicano dove abbiamo inserito antenne o elettrodi.

And I challenge anybody in the room

Sfido chiunque tra voi

to make their chest go like this.

a muovere il petto in questo modo.

His brain is thinking about his arm.

Il suo cervello pensa al braccio.

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

Non ha imparato a farlo usando il petto.

There is not a learning process.

Non esiste un processo di apprendimento.

That's why it's intuitive.

Ecco perché è intuitivo.

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

Qui vediamo Jesse durante il primo esperimento.

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

A sinistra vedete la protesi originale,

and he's using those switches

dove usa quegli interruttori

to move little blocks from one box to the other.

per spostare i mattoncini da un contenitore all'altro.

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

Ha fatto pratica col braccio per una ventina di mesi, ed è molto bravo.

On the right side,

A destra,

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

due mesi dopo aver praticato le reinnervazioni -

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

a proposito, è lo stesso braccio meccanico,

just programmed a little different --

ma programmato in modo differente --

you can see that he's much faster

potete vedere quanto sia più veloce

and much smoother as he moves these little blocks.

e più fluido quando sposta i mattoncini.

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

A questo stadio siamo in grado di usare solo tre segnali.

Then we had one of those little surprises in science.

E poi c'è stata una piccola sorpresa.

So we're all motivated to get motor commands

Eravamo tutti concentrati sui comandi motore

to drive robotic arms.

per il movimento del braccio.

And after a few months,

E dopo alcuni mesi,

you touch Jesse on his chest,

toccando i muscoli del petto,

and he felt his missing hand.

Jesse ha di nuovo la sensazione della mano.

His hand sensation grew into his chest again

Forse la sensazione è aumentata per via del fatto

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

che avevamo asportato molta materia grassa,

so the skin was right down to the muscle

cosicché non c'erano barriere tra pelle e muscoli,

and deinnervated, if you would, his skin.

e praticamente abbiamo disinnervato la pelle.

So you touch Jesse here, he feels his thumb;

E così se Jesse viene toccato in questo punto,

you touch it here, he feels his pinky.

riesce a sentire il pollice, e qui il mignolo.

He feels light touch

Riesce a percepire

down to one gram of force.

pressioni di un grammo.

He feels hot, cold, sharp, dull,

Percepisce il caldo, il freddo, le superfici lisce e ruvide,

all in his missing hand,

e tutto con la mano mancante,

or both his hand and his chest,

o meglio, con mano e petto,

but he can attend to either.

ma può farlo con l'una o l'altro.

So this is really exciting for us,

Questa è una cosa fantastica,

because now we have a portal,

perché ora disponiamo di un portale,

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

di un modo per restituire le sensazioni perdute,

so that he might feel what he touches

così che possa nuovamente percepire

with his prosthetic hand.

ciò che tocca con la sua mano protesica.

Imagine sensors in the hand

Immaginate i sensori della mano

coming up and pressing on this new hand skin.

che trasmettono fedelmente tutte queste sensazioni.

So it was very exciting.

Davvero fantastico.

We've also gone on

Abbiamo anche fatto progressi

with what was initially our primary population

con quello che era inizialmente il campione primario

of people with above-the-elbow amputations.

di persone con amputazioni al di sopra del gomito.

And here we deinnervate, or cut the nerve away,

Qui disinnerviamo, ossia asportiamo i nervi

just from little segments of muscle

da piccoli segmenti di muscolo,

and leave others alone

senza alterare gli altri,

that give us our up-down signals

per poter convogliare i segnali,

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

e ne usiamo due per il segnale di mano chiusa o aperta.

This was one of our first patients, Chris.

Ecco uno dei nostri primi pazienti, Chris.

You see him with his original device

Qui a sinistra lo vediamo con la sua protesi originale

on the left there after eight months of use,

dopo otto mesi di pratica, e qui a destra

and on the right, it is two months.

dopo solo due mesi (di pratica con la nuova).

He's about four or five times as fast

E' circa 4-5 volte più rapido

with this simple little performance metric.

con questo semplice rilevatore metrico.

All right.

Bene.

So one of the best parts of my job

Dunque uno degli aspetti migliori del mio lavoro

is working with really great patients

è poter lavorare con pazienti fantastici

who are also our research collaborators.

che sono anche collaboratori di ricerca.

And we're fortunate today

E oggi abbiamo la fortuna

to have Amanda Kitts come and join us.

di avere tra noi Amanda Kitts.

Please welcome Amanda Kitts.

Diamo il benvenuto ad Amanda.

(Applause)

(Applausi)

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

Bene, Amanda, vuoi raccontarci come hai perduto il braccio?

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

Amanda Kitts: Certo. Nel 2006 ho avuto un incidente automobilistico.

And I was driving home from work,

Stavo tornando a casa dal lavoro,

and a truck was coming the opposite direction,

quando un camion che procedeva in senso contrario

came over into my lane,

ha invaso la mia corsia

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

finendo sulla mia macchina, e strappandomi il braccio con l'asse delle ruote.

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

Todd Kuiken: Ok, e poi, dopo l'amputazione, pian piano ti sei ripresa.

And you've got one of these conventional arms.

E hai indossato una di queste protesi convenzionali.

Can you tell us how it worked?

Puoi dirci come funzionava?

AK: Well, it was a little difficult,

AK: Beh, era un po' complicato,

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

perché dovevo far funzionare un bicipite e un tricipite.

So for the simple little things like picking something up,

Per le cose semplici, come raccogliere un oggetto,

I would have to bend my elbow,

dovevo piegare il gomito,

and then I would have to cocontract

per poi doverlo co-contrarre

to get it to change modes.

per modificarne la funzionalità.

When I did that,

Quando lo facevo

I had to use my bicep

dovevo usare il bicipite

to get the hand to close,

per far chiudere la mano,

use my tricep to get it to open,

il tricipite per riaprirla, e poi

cocontract again

co-contrarli di nuovo

to get the elbow to work again.

per poter usare nuovamente il gomito.

TK: So it was a little slow?

TK: Era un processo un po' lento?

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

AK: Lento e difficile da eseguire.

You had to concentrate a whole lot.

C'era bisogno di molta concentrazione.

TK: Okay, so I think about nine months later

TK: Ok. Dopo circa nove mesi

that you had the targeted reinnervation surgery,

dall'intervento di reinnervazione

took six more months to have all the reinnervation.

ci sono voluti altri 6 mesi per la reinnervazione completa.

Then we fit her with a prosthesis.

E poi abbiamo applicato la protesi.

And how did that work for you?

E com'è andata?

AK: It works good.

AK: Funziona bene.

I was able to use my elbow

Potevo usare gomito e mano

and my hand simultaneously.

nello stesso tempo.

I could work them just by my thoughts.

E li facevo muovere solo pensando al movimento.

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

Non c'era più bisogno di effettuare co-contrazioni.

TK: A little faster?

TK: Un po' più veloce?

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

AK: Più veloce e molto, molto più naturale.

TK: Okay, this was my goal.

TK: Bene, questo era il mio obiettivo.

For 20 years, my goal was to let somebody

Per 20 anni il mio scopo era stato trovare il sistema

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

per usare gomito e mano in modo intuitivo

and at the same time.

e contemporaneamente.

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

E adesso abbiamo più di 50 pazienti in tutto il mondo su cui siamo intervenuti,

including over a dozen of our wounded warriors

tra cui una dozzina di reduci

in the U.S. armed services.

delle forze armate statunitensi.

The success rate of the nerve transfers is very high.

Il tasso di successo di questo intervento è altissimo.

It's like 96 percent.

Siamo al 96 %.

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

Perché posizioniamo un nervo bello grosso su una piccola porzione di muscolo.

And it provides intuitive control.

E questo consente un controllo intuitivo.

Our functional testing, those little tests,

I nostri esami funzionali, quei piccoli test che avete visto,

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

testimoniano tutti maggiore velocità e facilità d'uso.

And the most important thing

E la cosa più importante

is our patients have appreciated it.

è che i nostri pazienti lo hanno apprezzato.

So that was all very exciting.

Dunque va tutto bene.

But we want to do better.

Ma vogliamo fare ancora meglio.

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

Attraverso i nervi passa una gran quantità di informazioni,

and we wanted to get more.

e noi volevamo catturarne di più.

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

Si possono muovere le singole dita, il pollice, il polso.

Can we get more out of it?

Possiamo fare di più?

So we did some experiments

Abbiamo eseguito degli esperimenti

where we saturated our poor patients with zillions of electrodes

in cui abbiamo sommerso di elettrodi i nostri poveri pazienti

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

e poi abbiamo assegnato loro tanti compiti diversi --

from wiggling a finger to moving a whole arm

dalla contorsione di un dito all'estensione di tutto il braccio

to reaching for something --

per raggiungere un oggetto --

and recorded this data.

e abbiamo registrati tutti i dati.

And then we used some algorithms

Abbiamo poi applicato degli algoritmi

that are a lot like speech recognition algorithms,

simili a quelli del riconoscimento vocale,

called pattern recognition.

detti di riconoscimento di schema (pattern recognition).

See.

Guardate.

(Laughter)

(Risate)

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

E qui potete osservare, sul petto di Jesse,

when he just tried to do three different things,

mentre cerca di fare tre cose diverse,

you can see three different patterns.

tre formazioni diverse.

But I can't put in an electrode

Ma non è possibile inserire un elettrodo

and say, "Go there."

e dire, "Va' lì".

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

Abbiamo chiesto la collaborazione di alcuni colleghi dell'Università del New Brunswick,

came up with this algorithm control,

che hanno sviluppato quest'algoritmo

which Amanda can now demonstrate.

che ora vi mostrerà Amanda.

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

AK: Il mio gomito si sposta in su e in giù.

I have the wrist rotation

Posso ruotare il polso

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

di 360 gradi.

And I have the wrist flexion and extension.

E poi posso fletterlo ed estenderlo.

And I also have the hand closed and open.

E posso aprire e chiudere la mano.

TK: Thank you, Amanda.

TK: Grazie, Amanda.

Now this is a research arm,

Ora questo braccio è sperimentale,

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

ma è fatto di componenti commerciali da qui in giù

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

e alcuni li ho presi in prestito da altre parti del mondo.

It's about seven pounds,

Pesa poco più di 3 kg,

which is probably about what my arm would weigh

circa il peso del mio braccio se lo avessi

if I lost it right here.

perso in questo punto.

Obviously, that's heavy for Amanda.

Ovviamente è pesante per Amanda.

And in fact, it feels even heavier,

E di fatto sembra anche più pesante

because it's not glued on the same.

dato che non è impiantato.

She's carrying all the weight through harnesses.

Amanda ne sostiene tutto il peso con un'imbragatura.

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

Ma la parte più emozionante non è la meccatronica,

but the control.

bensì il controllo.

So we've developed a small microcomputer

Abbiamo sviluppato un microcomputer

that is blinking somewhere behind her back

che le abbiamo sistemato dietro la schiena,

and is operating this

attraverso il quale

all by the way she trains it

Amanda riesce ad elaborare

to use her individual muscle signals.

ciascun segnale muscolare.

So Amanda, when you first started using this arm,

Dunque Amanda, quando hai cominciato ad usare questo braccio

how long did it take to use it?

quanto ci hai messo per prendervi confidenza?

AK: It took just about probably three to four hours

AK: Probabilmente dalle tre alle quattro ore

to get it to train.

per impostare l'addestramento.

I had to hook it up to a computer,

Dovevo collegarlo a un computer,

so I couldn't just train it anywhere.

per cui non potevo addestrarlo in ogni luogo.

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

E appena terminata l'esercitazione dovevo toglierlo.

So now it's able to train

Ora invece posso esercitarmi ovunque

with just this little piece on the back.

grazie a questo microcomputer che indosso.

I can wear it around.

Posso andarci in giro.

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

In caso di malfunzionamento posso resettarlo.

Takes about a minute.

Ci vuole solo un minuto.

TK: So we're really excited,

TK: Siamo tutti entusiasti

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

perché adesso disponiamo di un congegno adatto alla pratica clinica.

And that's where our goal is --

Ecco il nostro obiettivo --

to have something clinically pragmatic to wear.

poter indossare qualcosa di clinicamente pragmatico.

We've also had Amanda able to use

Amanda ha provato ad usare

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

anche qualcuna delle nostre protesi più avanzate, che vi ho già mostrato.

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

Ecco Amanda con un braccio realizzato dalla DEKA Research Corporation.

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

Credo che Dean Kamen lo abbia presentato a TED qualche anno fa.

So Amanda, you can see,

Dunque potete vedere come

has really good control.

Amanda abbia un ottimo controllo.

It's all the pattern recognition.

Tutto basato sul riconoscimento di schemi.

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

Con la mano può esercitare diversi tipi di presa.

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

Praticamente il paziente pensa:

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

"Che tipo di presa voglio usare?".

It goes into that mode,

Così avviene la selezione,

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

e si possono scegliere fino a sei diversi tipi di presa.

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

Amanda, quanti riuscivi a farne col braccio della DEKA?

AK: I was able to get four.

AK: Quattro.

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

Per usare le chiavi, per trattenere oggetti,

I had a power grasp

per esercitare una certa forza,

and I had a fine pinch.

e per i movimenti di precisione.

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

Ma il mio favorito era quando la mano era aperta,

because I work with kids,

perché lavoro con i bambini,

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

e spesso si battono le mani e si canta;

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

in questo modo riuscivo a farlo di nuovo, ed è bellissimo.

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

TK: Ma quella mano non è molto adatta per applaudire.

AK: Can't clap with this one.

AK: Con questa non ci riesco.

TK: All right. So that's exciting

TK: Bene. E' affascinante pensare

on where we may go with the better mechatronics,

dove potremo arrivare con una migliore meccatronica,

if we make them good enough

realizzando costruzioni con un'efficienza tale

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

da poter essere commercializzate e provate sul campo.

I want you to watch closely.

Guardate attentamente.

(Video) Claudia: Oooooh!

(Video) Claudia: Oooooh!

TK: That's Claudia,

TK: Questa è Claudia,

and that was the first time

e qui è la prima volta che

she got to feel sensation through her prosthetic.

riesce a provare delle sensazioni attraverso la protesi.

She had a little sensor at the end of her prosthesis

Aveva un piccolo sensore all'estremità della protesi,

that then she rubbed over different surfaces,

e facendole sfiorare diverse superfici

and she could feel different textures

riusciva a percepirne le diversità,

of sandpaper, different grits, ribbon cable,

ad esempio carta vetrata, granulati, cavi elettrici piatti,

as it pushed on her reinnervated hand skin.

le cui caratteristiche venivano trasmesse attraverso la mano.

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

Ci diceva che quando passava la mano sulla tavola

it felt like her finger was rocking.

aveva la sensazione che il dito si muovesse.

So that's an exciting laboratory experiment

Proprio un esperimento appassionante,

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

che consente di restituire, potenzialmente, alcune sensazioni della pelle.

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

Ma ecco un altro video che vi mostra alcune delle nostre sfide.

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

Qui c'è Jesse che stringe un giocattolo di gomma.

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

E a una pressione maggiore -- vedete questa cosetta nera al centro

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

che spinge sulla pelle in modo proporzionale alla pressione esercitata.

But look at all the electrodes around it.

Ma guardate tutti questi elettrodi.

I've got a real estate problem.

Ho un problema di spazio.

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

Dovremmo poter posizionare in quel punto molti di questi aggeggi,

but our little motor's making all kinds of noise

ma il nostro piccolo motore genera tanti rumorini

right next to my electrodes.

proprio vicino agli elettrodi.

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

Dunque per noi è una grande sfida.

The future is bright.

Ma il futuro è splendente.

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

Siamo entusiasti per i risultati e per ciò che resta da fare.

So for example,

Per esempio,

one is to get rid of my real estate problem

dobbiamo risolvere il mio problema di spazio

and get better signals.

ed ottenere segnali migliori.

We want to develop these little tiny capsules

Vogliamo sviluppare queste piccole capsule

about the size of a piece of risotto

grandi come un chicco di riso,

that we can put into the muscles

per poterle inserire nei muscoli

and telemeter out the EMG signals,

ed ottenere la trasmissione dei segnali bio-elettrici (EMG),

so that it's not worrying about electrode contact.

evitando così il contatto con gli elettrodi.

And we can have the real estate open

E possiamo estendere la ricerca

to try more sensation feedback.

per includere altri tipi di sensori.

We want to build a better arm.

Vogliamo costruire un braccio migliore.

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

Questo braccio -- sono realizzati sempre per il 50° percentile maschile --

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

ossia sono troppo grandi per i 5/8 della popolazione mondiale.

So rather than a super strong or super fast arm,

Ma invece di sviluppare un braccio super forte e super veloce

we're making an arm that is --

facciamo un braccio che è --

we're starting with,

stiamo cominciando

the 25th percentile female --

col 25° percentile femminile --

that will have a hand that wraps around,

che avrà una mano adatta ad ogni presa,

opens all the way,

che si apre completamente,

two degrees of freedom in the wrist and an elbow.

con due gradi di libertà al polso e al gomito.

So it'll be the smallest and lightest

Sarà dunque il braccio più piccolo e leggero

and the smartest arm ever made.

e intelligente mai costruito finora.

Once we can do it that small,

Se riusciamo a farne di piccoli,

it's a lot easier making them bigger.

sarà molto più facile farne di più grandi.

So those are just some of our goals.

E questi sono solo alcuni dei nostri obiettivi.

And we really appreciate you all being here today.

Siamo molto grati della vostra presenza qui oggi.

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

Ma vorrei parlarvi anche del 'lato oscuro',

with yesterday's theme.

di quello che è successo ieri.

So Amanda came jet-lagged,

Amanda risentiva ancora del jet-lag

she's using the arm,

doveva usare il braccio,

and everything goes wrong.

e andava tutto storto.

There was a computer spook,

Problemi di computer,

a broken wire,

un filo rotto,

a converter that sparked.

un convertitore fuori uso.

We took out a whole circuit in the hotel

Abbiamo smontato tutto il circuito in hotel

and just about put on the fire alarm.

e abbiamo quasi fatto scattare l'allarme antincendio.

And none of those problems could I have dealt with,

E io non sarei riuscito a risolvere alcun problema

but I have a really bright research team.

se non avessi avuto con me i miei brillanti collaboratori.

And thankfully Dr. Annie Simon was with us

Grazie al cielo la Dott.ssa Annie Simon era con noi

and worked really hard yesterday to fix it.

e ieri ha lavorato sodo per risolvere i problemi.

That's science.

Questa è la scienza.

And fortunately, it worked today.

E fortunatamente oggi è andato tutto bene.

So thank you very much.

Vi ringrazio molto.

(Applause)

(Applausi)