Todd Kuiken: A prosthetic arm that "feels"

Vertaald door: Els De Keyser Nagekeken door: Axel Saffran

So today, I would like to talk with you

Ik wil het vandaag hebben

about bionics,

over wat in de volksmond

which is the popular term

'bionica' heet,

for the science of replacing part of a living organism

de wetenschap van de vervanging van een deel van een levend organisme

with a mechatronic device, or a robot.

door een mechanisch toestel, een robot.

It is essentially

Het komt neer op een kruising van

the stuff of life meets machine.

'the stuff of life' en de machine.

And specifically, I'd like to talk with you

Ik wil het meer bepaald hebben

about how bionics is evolving

over de evolutie van de bionica

for people with arm amputations.

voor mensen met armamputaties.

This is our motivation.

Onze motivatie is als volgt.

Arm amputation causes a huge disability.

Armamputaties leiden tot een zware handicap.

I mean, the functional impairment is clear.

Het functionele verlies is duidelijk.

Our hands are amazing instruments.

Onze handen zijn verbluffende instrumenten.

And when you lose one, far less both,

Als je er één, laat staan twee verliest,

it's a lot harder to do the things

wordt het veel moeilijker

we physically need to do.

om de fysiek noodzakelijke dingen te doen.

There's also a huge emotional impact.

Er is ook een enorme emotionele impact.

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

Ik besteed net zoveel tijd in mijn werk

dealing with the emotional adjustment of patients

aan de emotionele aanpassing van de patiënten

as with the physical disability.

als aan hun fysieke handicap.

And finally, there's a profound social impact.

Tenslotte is er een diepe sociale impact.

We talk with our hands.

We praten met onze handen.

We greet with our hands.

We begroeten mensen met onze handen.

And we interact with the physical world with our hands.

We zijn met de fysieke wereld in contact via onze handen.

And when they're missing,

Als we die niet hebben,

it's a barrier.

is dat een drempel.

Arm amputation is usually caused by trauma,

Armputatie is meestal een gevolg van een trauma,

with things like industrial accidents,

bijvoorbeeld door arbeidsongevallen,

motor vehicle collisions

auto-ongevallen,

or, very poignantly, war.

of, zeer uitgesproken, oorlog.

There are also some children who are born without arms,

Er zijn ook kinderen die zonder armen worden geboren.

called congenital limb deficiency.

Dat heet congenitale deficiëntie van de ledematen.

Unfortunately, we don't do great

Helaas zijn we niet zo goed

with upper-limb prosthetics.

in prothesen van de bovenste ledematen.

There are two general types.

Er zijn twee algemene types.

They're called body-powered prostheses,

Dit zijn lichaamsgestuurde prothesen,

which were invented just after the Civil War,

uitgevonden vlak na de Burgeroorlog,

refined in World War I and World War II.

en verfijnd tijdens de twee Wereldoorlogen.

Here you see a patent

Hier zie je een patent

for an arm in 1912.

voor een arm uit 1912.

It's not a lot different

Het verschilt nauwelijks

than the one you see on my patient.

van wat je bij mijn patiënt ziet.

They work by harnessing shoulder power.

Ze maken gebruik van de schouderkracht.

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

Als je je schouders naar voren trekt, trekken ze aan een fietskabel.

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

Die fietskabel kan een hand of een haak openen,

or bend an elbow.

of een elleboog plooien.

And we still use them commonly,

We gebruiken ze nog vaak,

because they're very robust

omdat het zeer robuuste

and relatively simple devices.

en relatief eenvoudige toestellen zijn.

The state of the art

Het neusje van de zalm

is what we call myoelectric prostheses.

zijn de zogenaamde myoelektrische prothesen.

These are motorized devices

Het zijn toestellen met een motor

that are controlled

die gestuurd worden

by little electrical signals from your muscle.

door kleine elektrische signalen van je spier.

Every time you contract a muscle,

Telkens als je een spier samentrekt,

it emits a little electricity

geeft het wat elektriciteit vrij

that you can record with antennae or electrodes

die je kan opvangen met antennes of elektroden

and use that to operate the motorized prosthesis.

waarmee je de gemotoriseerde prothese aanstuurt.

They work pretty well

Ze werken vrij goed

for people who have just lost their hand,

voor mensen die hun hand pas kwijt zijn,

because your hand muscles are still there.

omdat je handspieren er nog zitten.

You squeeze your hand, these muscles contract.

Als je je vuist balt, trekken deze spieren samen.

You open it, these muscles contract.

Als je ze opent, trekken deze spieren samen.

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

Het is intuïtief, en het werkt vrij goed.

Well how about with higher levels of amputation?

Wat met hogere niveaus van amputatie?

Now you've lost your arm above the elbow.

Hier ben je je arm kwijt boven de elleboog

You're missing not only these muscles,

Je mist niet alleen deze spieren,

but your hand and your elbow too.

maar ook je hand en je elleboog.

What do you do?

Wat doe je?

Well our patients have to use

Onze patiënten moeten gebruik maken

very code-y systems

van code-achtige-systemen,

of using just their arm muscles

waarbij ze enkel hun armspieren gebruiken

to operate robotic limbs.

om robot-ledematen aan te sturen.

We have robotic limbs.

We hebben robot-ledematen.

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

Er zijn er verschillende op de markt. Hier zie je er een paar.

They contain just a hand that will open and close,

Ze bestaan uit een hand die opent en sluit,

a wrist rotator and an elbow.

een polsrotator en een elleboog.

There's no other functions.

Ze hebben geen andere functies.

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

Als die er waren, hoe zouden we ze dan aansturen?

We built our own arm at the Rehab Institute of Chicago

We hebben onze eigen arm gebouwd in het Revalidatie-instituut van Chicago.

where we've added some wrist flexion and shoulder joints

We hebben een paar polsbuigings- en schoudergewrichten toegevoegd,

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

tot zes motoren, of zes vrijheidsgraden.

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

We kregen de kans om met een paar zeer geavanceerde armen te werken,

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

met financiering van het Amerikaanse leger.

that had up to 10 different degrees of freedom

Deze prototypes hadden tot 10 vrijheidsgraden,

including movable hands.

met inbegrip van beweegbare handen.

But at the end of the day,

Maar als puntje bij paaltje komt,

how do we tell these robotic arms what to do?

hoe zeggen we deze robotarmen dan wat ze moeten doen?

How do we control them?

Hoe controleren we ze?

Well we need a neural interface,

We hebben een neurale interface nodig,

a way to connect to our nervous system

een manier om ons zenuwstelsel te verbinden,

or our thought processes

of onze denkprocessen,

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

op een intuïtieve, natuurlijke manier,

like for you and I.

zoals voor jou en mij.

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

Het lichaam begint met een bewegingscommando in je brein,

going down your spinal cord,

dat naar beneden gaat langs je ruggengraat,

out the nerves and to your periphery.

tot aan de zenuwen en je periferie.

And your sensation's the exact opposite.

Wat jij aanvoelt, is precies het omgekeerde.

You touch yourself, there's a stimulus

Je raakt jezelf aan. Er is een stimulus

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

die vanuit diezelfde zenuwen terug naar je brein gaat.

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

Als je je arm verliest, dan werkt dat zenuwstelsel nog.

Those nerves can put out command signals.

Die zenuwen kunnen signalen uitzenden.

And if I tap the nerve ending

Als ik klop op het zenuwuiteinde

on a World War II vet,

van een veteraan uit de Tweede Wereldoorlog,

he'll still feel his missing hand.

dan voelt hij zijn ontbrekende hand nog steeds.

So you might say,

Dus zou je kunnen zeggen:

let's go to the brain

laten we in het brein

and put something in the brain to record signals,

iets inplanten om signalen op te slaan,

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

of in het uiteinde van de perifere zenuw.

And these are very exciting research areas,

Dit zijn zeer spannende onderzoeksdomeinen,

but it's really, really hard.

maar het is erg, erg moeilijk.

You have to put in

Je moet honderden

hundreds of microscopic wires

microscopische draadjes inplanten

to record from little tiny individual neurons -- ordinary fibers

om piepkleine individuele neuronen op te nemen -- gewone vezels

that put out tiny signals

die minuscule signalen uitzenden,

that are microvolts.

van microvolts.

And it's just too hard

Het is vandaag de dag te moeilijk

to use now and for my patients today.

te gebruiken voor mijn patiënten.

So we developed a different approach.

Dus hebben we een andere aanpak ontwikkeld.

We're using a biological amplifier

We gebruiken een biologische versterker

to amplify these nerve signals -- muscles.

om deze zenuwsignalen te versterken -- spieren.

Muscles will amplify the nerve signals

Spieren versterken de zenuwsignalen

about a thousand-fold,

met ongeveer een factor duizend,

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

zodat we ze kunnen opnemen bovenop de huid,

like you saw earlier.

zoals je al eerder zag.

So our approach is something we call targeted reinnervation.

We noemen onze aanpak 'gerichte herzenuwing'.

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

Bedenk dat iemand die zijn hele arm kwijt is,

we still have four major nerves

nog steeds vier hoofdzenuwen

that go down your arm.

langs zijn arm heeft lopen.

And we take the nerve away from your chest muscle

We nemen de zenuw weg van je borstspier

and let these nerves grow into it.

en laten deze zenuwen erin groeien.

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

Nu denk je 'Sluit hand', en een klein deel van je borst trekt samen.

You think, "Bend elbow,"

Je denkt 'Buig elleboog',

a different section contracts.

en een ander deel trekt samen.

And we can use electrodes or antennae

We gebruiken elektroden of antennes

to pick that up and tell the arm to move.

om dat op te pikken en de arm te doen bewegen.

That's the idea.

Dat is het idee.

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

Dit is de eerste man bij wie we het probeerden.

His name is Jesse Sullivan.

Hij heet Jesse Sullivan.

He's just a saint of a man --

Het is een heilige --

54-year-old lineman who touched the wrong wire

een lijnwerker van 54 die de verkeerde draad aanraakte,

and had both of his arms burnt so badly

en wiens beide armen zo zwaar verbrand waren

they had to be amputated at the shoulder.

dat ze moesten worden geamputeerd aan de schouder.

Jesse came to us at the RIC

Jesse kwam naar ons Revalidatiecentrum

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

om deze ultramoderne toestellen aangemeten te krijgen. Hier zie je ze.

I'm still using that old technology

Ik gebruik nog steeds de oude technologie

with a bicycle cable on his right side.

met een fietskabel aan zijn rechterkant.

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

Hij kiest welk gewricht hij wil bewegen met die kinschakelaars.

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

Links heeft hij een moderne gemotoriseerde prothese

with those three joints,

met drie gewrichten.

and he operates little pads in his shoulder

Hij bestuurt kleine pads in zijn schouder

that he touches to make the arm go.

die hij aanraakt om de arm aan te sturen.

And Jesse's a good crane operator,

Jesse is een goede kraanbestuurder.

and he did okay by our standards.

Hij deed het goed, naar onze normen.

He also required a revision surgery on his chest.

Hij had ook een controle-operatie aan zijn borst nodig.

And that gave us the opportunity

Daardoor kregen wij de kans

to do targeted reinnervation.

om gerichte herzenuwing uit te voeren.

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

Mijn collega, Dr. Greg Dumanian, voerde de operatie uit.

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

Eerst sneden we de zenuw naar zijn eigen spier weg.

then we took the arm nerves

Dan namen we de armzenuwen

and just kind of had them shift down onto his chest

en verplaatsten ze naar zijn borst.

and closed him up.

Dan naaiden we hem weer dicht.

And after about three months,

Na ongeveer drie maanden

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

groeiden de zenuwen er een beetje in, en kregen we een krampje.

And after six months, the nerves grew in well,

Na zes maanden groeiden ze er stevig in,

and you could see strong contractions.

en zag je stevige contracties.

And this is what it looks like.

Het ziet er zo uit.

This is what happens when Jesse thinks

Dit is wat er gebeurt als Jesse denkt

open and close his hand,

'open en sluit hand',

or bend or straighten your elbow.

of 'buig en strek ellebog'.

You can see the movements on his chest,

Je ziet de bewegingen op zijn borst.

and those little hash marks

Die kleine markeringen

are where we put our antennae, or electrodes.

geven aan waar we onze antennes of elektroden plaatsten.

And I challenge anybody in the room

Ik daag iedereen hier in de zaal uit

to make their chest go like this.

om hun borst zo te laten bewegen.

His brain is thinking about his arm.

Zijn brein denkt aan zijn arm.

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

Hij heeft niet geleerd om dit met zijn borst te doen.

There is not a learning process.

Er is geen leerproces.

That's why it's intuitive.

Daarom is het intuïtief.

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

Dit is Jesse bij onze eerste test met hem.

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

Links zie je zijn originele prothese.

and he's using those switches

Hij gebruikt de schakelaars

to move little blocks from one box to the other.

om kleine blokjes van één doos naar een andere te verplaatsen.

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

Hij heeft die arm al een maand of 20, dus hij is er goed in.

On the right side,

Aan de rechterkant,

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

twee maanden nadat we hem een gerichte herzenuwingsprothese aanmaten --

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

en dat is trouwens fysiek dezelfde arm,

just programmed a little different --

gewoon wat anders geprogrammeerd --

you can see that he's much faster

zie je dat hij veel sneller is

and much smoother as he moves these little blocks.

en veel vlotter bij het verplaatsen van deze kleine blokjes.

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

We kunnen momenteel nog maar drie signalen gebruiken.

Then we had one of those little surprises in science.

En toen kwam één van die kleine verrassingen in de wetenschap.

So we're all motivated to get motor commands

We waren dus zeer gemotiveerd om bewegingscommando's

to drive robotic arms.

robotarmen te laten besturen.

And after a few months,

Na enkele maanden

you touch Jesse on his chest,

voelde Jesse, als je zijn borst aanraakte,

and he felt his missing hand.

zijn ontbrekende hand.

His hand sensation grew into his chest again

Zijn handgevoel groeide terug in zijn borst,

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

wellicht omdat we ook veel vet hadden weggenomen,

so the skin was right down to the muscle

zodat zijn huid vlak bij de spier zat,

and deinnervated, if you would, his skin.

en zijn huid als het ware ontzenuwde.

So you touch Jesse here, he feels his thumb;

Als je Jesse hier aanraakt, voelt hij zijn duim.

you touch it here, he feels his pinky.

Raak hem hier en hij voelt zijn pink.

He feels light touch

Hij voelt een zachte aanraking

down to one gram of force.

tot een kracht van één gram.

He feels hot, cold, sharp, dull,

Hij voelt heet, koud, scherp, stomp,

all in his missing hand,

allemaal in zijn ontbrekende hand,

or both his hand and his chest,

of tegelijk in zijn hand en zijn borst,

but he can attend to either.

maar hij kan aan beide gevolg geven.

So this is really exciting for us,

Dit is echt spannend voor ons,

because now we have a portal,

omdat we nu een portaal hebben,

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

een weg om misschien het gevoel terug te geven,

so that he might feel what he touches

zodat hij voelt wat hij aanraakt

with his prosthetic hand.

met zijn handprothese.

Imagine sensors in the hand

Stel je in die hand sensoren voor

coming up and pressing on this new hand skin.

die op deze nieuwe handhuid duwen.

So it was very exciting.

Dit was dus erg spannend.

We've also gone on

We hebben ook verdergewerkt

with what was initially our primary population

met wat initieel onze primaire doelgroep was,

of people with above-the-elbow amputations.

mensen met amputaties boven de elleboog.

And here we deinnervate, or cut the nerve away,

Hier ontzenuwen we, of snijden we de zenuw weg

just from little segments of muscle

van kleine stukjes spier,

and leave others alone

terwijl we andere laten zitten

that give us our up-down signals

die ons op-en-neer-signalen geven,

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

en nog twee die ons de signalen 'hand open en dicht' geven.

This was one of our first patients, Chris.

Dit was één van onze eerste patiënten, Chris.

You see him with his original device

Je ziet hem met zijn oorspronkelijke toestel

on the left there after eight months of use,

links, na acht maanden gebruik,

and on the right, it is two months.

en rechts na twee maanden.

He's about four or five times as fast

Hij is ongeveer 4 of 5 keer sneller

with this simple little performance metric.

op deze eenvoudige kleine prestatietest.

All right.

Oké.

So one of the best parts of my job

Eén van de leukste dingen aan mijn job

is working with really great patients

is het werken met geweldige patiënten

who are also our research collaborators.

die tegelijk onze onderzoeksmedewerkers zijn.

And we're fortunate today

We hebben vandaag het geluk

to have Amanda Kitts come and join us.

dat Amanda Kitts ons komt vervoegen.

Please welcome Amanda Kitts.

Graag een welkomstapplaus voor Amanda Kitts.

(Applause)

(Applaus)

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

Amanda, kan je ons vertellen hoe je je arm kwijtraakte?

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

Amanda Kitts: Zeker. In 2006 had ik een auto-ongeval.

And I was driving home from work,

Ik reed naar huis van het werk.

and a truck was coming the opposite direction,

Er kwam een vrachtwagen van de andere kant

came over into my lane,

op mijn rijvak terecht.

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

Hij reed over mijn auto, en zijn as rukte mijn arm af.

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

Todd Kuiken: Na je amputatie revalideerde je.

And you've got one of these conventional arms.

Je hebt zo'n conventionele arm.

Can you tell us how it worked?

Kan je ons vertellen hoe het werkte?

AK: Well, it was a little difficult,

AK: Het was niet zo gemakkelijk,

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

want ik had alleen maar een biceps en een triceps.

So for the simple little things like picking something up,

Voor kleine dingetjes, zoals om iets op te pikken,

I would have to bend my elbow,

moest ik mijn elleboog buigen

and then I would have to cocontract

en dan tegelijk samentrekken

to get it to change modes.

om de modus te veranderen.

When I did that,

Als ik dat had gedaan,

I had to use my bicep

moest ik mijn biceps gebruiken

to get the hand to close,

om de hand te laten sluiten,

use my tricep to get it to open,

mijn triceps om ze te laten openen,

cocontract again

en opnieuw tegelijk samentrekken

to get the elbow to work again.

om de elleboog weer in werking te stellen.

TK: So it was a little slow?

TK: Dat was dus nogal traag?

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

AK: Nogal traag, en gewoon lastig werken.

You had to concentrate a whole lot.

Je moest je heel erg concentreren.

TK: Okay, so I think about nine months later

TK: Ongeveer negen maanden later

that you had the targeted reinnervation surgery,

onderging je de operatie voor de gerichte herzenuwing.

took six more months to have all the reinnervation.

Het duurde nog zes maanden om de herzenuwing te voltooien.

Then we fit her with a prosthesis.

Dan maten we haar een prothese aan.

And how did that work for you?

Hoe draaide dat uit voor jou?

AK: It works good.

AK: Het werkt prima.

I was able to use my elbow

Ik kon mijn elleboog

and my hand simultaneously.

en mijn hand tegelijk gebruiken.

I could work them just by my thoughts.

Ik kon ze hanteren louter door te denken.

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

Geen nood meer aan tegelijk samentrekken en zo.

TK: A little faster?

TK: Wat sneller?

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

AK: Wat sneller, en veel, veel natuurlijker.

TK: Okay, this was my goal.

TK: Daar was het me om te doen.

For 20 years, my goal was to let somebody

Al 20 jaar stel ik me tot doel om iemand

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

zijn elleboog en hand intuïtief te laten gebruiken,

and at the same time.

tegelijk.

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

Nu hebben we wereldwijd ongeveer 50 patiënten die deze operatie ondergingen,

including over a dozen of our wounded warriors

met inbegrip van meer dan een dozijn gewonde strijders

in the U.S. armed services.

uit het Amerikaanse leger.

The success rate of the nerve transfers is very high.

De succesratio van de zenuwoverdrachten is zeer groot.

It's like 96 percent.

Zowat 96 procent.

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

Want we hechten een dikke vette zenuw aan een klein stukje spier.

And it provides intuitive control.

Het resultaat is intuïtieve controle.

Our functional testing, those little tests,

Onze functionele testen, die kleine testjes,

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

geven allemaal aan dat ze veel sneller en gemakkelijker zijn.

And the most important thing

Het belangrijkste

is our patients have appreciated it.

is de appreciatie van onze patiënten.

So that was all very exciting.

Dat was dus allemaal heel spannend.

But we want to do better.

Maar we willen het nog beter doen.

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

Er zit veel informatie in die zenuwsignalen.

and we wanted to get more.

We wilden er meer uithalen.

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

Je kan elke vinger bewegen. Je kan je duim en je pols bewegen.

Can we get more out of it?

Valt er meer uit te halen?

So we did some experiments

We deden een paar experimenten

where we saturated our poor patients with zillions of electrodes

waarbij we onze arme patiënten volplakten met ontelbare elektroden

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

en hen vervolgens twee dozijn verschillende taken lieten doen --

from wiggling a finger to moving a whole arm

gaande van een vinger bewegen tot een hele arm uitsteken

to reaching for something --

om iets te pakken.

and recorded this data.

We noteerden deze gegevens.

And then we used some algorithms

Vervolgens gebruikten we algoritmes

that are a lot like speech recognition algorithms,

die erg lijken op spraakherkenningsalgoritmes,

called pattern recognition.

zogenaamde patroonherkenning.

See.

Kijk.

(Laughter)

(Gelach)

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

Je ziet op de borst van Jesse

when he just tried to do three different things,

dat als hij drie verschillende dingen heeft gedaan,

you can see three different patterns.

je drie verschillende patronen ziet.

But I can't put in an electrode

Maar ik kan er geen elektrode opzetten

and say, "Go there."

en zeggen "Daarheen."

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

Dus werkten we samen met onze collega's van de universiteit van New Brunswick

came up with this algorithm control,

de algoritmecontrole uit

which Amanda can now demonstrate.

die Amanda nu kan demonstreren.

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

AK: Ik heb een elleboog die op en neer gaat,

I have the wrist rotation

ik heb polsrotatie,

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

zo -- en het kan helemaal rond.

And I have the wrist flexion and extension.

Ik heb polsbuiging en polsstrekking.

And I also have the hand closed and open.

En de hand gaat open en dicht.

TK: Thank you, Amanda.

TK: Hartelijk dank, Amanda.

Now this is a research arm,

Dit is een onderzoeksarm,

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

maar hij bestaat van hier tot beneden uit commerciële onderdelen,

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

plus een paar dingen die ik van overal ter wereld heb geleend.

It's about seven pounds,

Hij weegt ongeveer 3,5 kg,

which is probably about what my arm would weigh

wat ongeveer het gewicht van mijn arm zou zijn

if I lost it right here.

als ik die nu zou verliezen.

Obviously, that's heavy for Amanda.

Dat is natuurlijk zwaar voor Amanda.

And in fact, it feels even heavier,

Het voelt zelfs nog zwaarder aan

because it's not glued on the same.

omdat het er niet op is vastgelijmd.

She's carrying all the weight through harnesses.

Ze draagt het hele gewicht via een harnas.

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

Het spannende deel is dus niet zozeer de mechatronica,

but the control.

maar de controle.

So we've developed a small microcomputer

We hebben een kleine microcomputer ontwikkeld

that is blinking somewhere behind her back

die ergens op haar rug knippert.

and is operating this

Hij stuurt de arm aan

all by the way she trains it

op basis van hoe zij hem traint

to use her individual muscle signals.

om haar individuele spiersignalen te gebruiken.

So Amanda, when you first started using this arm,

Amanda, toen je deze arm begon te gebruiken,

how long did it take to use it?

hoe lang duurde het toen om hem te gebruiken?

AK: It took just about probably three to four hours

AK: Het duurde zo ongeveer 3 tot 4 uur

to get it to train.

om met de training te starten.

I had to hook it up to a computer,

Ik moest hem op een computer aansluiten,

so I couldn't just train it anywhere.

dus ik kon niet zomaar overal oefenen.

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

Als hij niet meer werkte, moest ik hem eraf halen.

So now it's able to train

Nu volstaat dit kleine ding op de rug

with just this little piece on the back.

om te kunnen oefenen.

I can wear it around.

Ik kan het overal dragen.

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

Als het om één of andere reden niet meer werkt, train ik het opnieuw.

Takes about a minute.

Duurt ongeveer een minuutje.

TK: So we're really excited,

TK: We vinden dit heel spannend,

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

want nu krijgen we een toestel dat klinisch bruikbaar is.

And that's where our goal is --

Dat is ons doel --

to have something clinically pragmatic to wear.

iets hebben dat klinisch hanteerbaar is om te dragen.

We've also had Amanda able to use

Amanda is ook in staat geweest om een paar

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

meer geavanceerde armen te gebruiken die ik eerder toonde.

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

Hier gebruikt Amanda een arm van de DEKA Research Corporation.

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

Ik denk dat Dean Kamen die een paar jaar geleden op TED heeft getoond.

So Amanda, you can see,

Je ziet dat Amanda

has really good control.

echt goede controle heeft.

It's all the pattern recognition.

Het gaat allemaal om patroonherkenning.

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

Nu heeft het een hand die verschillende grijpbewegingen aankan.

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

We laten de patiënt helemaal opengaan

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

en denken: "Welke grijpbeweging wil ik?"

It goes into that mode,

Het gaat over naar die modus,

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

en dan kan je tot 5 of 6 grijpbewegingen doen.

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

Amanda, hoeveel kon jij er doen met de DEKA-arm?

AK: I was able to get four.

AK: Ik kon er vier doen.

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

Ik had een sleutelgreep, een klauwgreep,

I had a power grasp

een krachtige grijpbeweging

and I had a fine pinch.

en een fijne knijpbeweging.

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

Maar mijn favoriete was gewoon een open hand,

because I work with kids,

want ik werk met kinderen.

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

Ik ben dus de hele tijd aan het klappen en zingen.

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

Dat kon ik opnieuw, en dat was heel fijn.

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

TK: Die hand is niet zo geschikt om te klappen.

AK: Can't clap with this one.

AK: Met deze hand kan ik niet klappen.

TK: All right. So that's exciting

TK: Dat geeft spannende vooruitzichten

on where we may go with the better mechatronics,

op basis van verbeterde mechatronica,

if we make them good enough

als we ze goed genoeg maken

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

voor commerciële verkoop en gebruik in een test.

I want you to watch closely.

Kijk goed.

(Video) Claudia: Oooooh!

(Video) Claudia: Oooooh!

TK: That's Claudia,

TK: Dat is Claudia,

and that was the first time

en dat was de eerste keer

she got to feel sensation through her prosthetic.

dat ze gevoel had door haar prothese.

She had a little sensor at the end of her prosthesis

Ze had een kleine sensor aan het einde van haar prothese

that then she rubbed over different surfaces,

die ze over verschillende oppervlakken wreef.

and she could feel different textures

Ze voelde verschillende texturen

of sandpaper, different grits, ribbon cable,

van schuurpapier, verschillende korrelgroottes, lintkabel,

as it pushed on her reinnervated hand skin.

terwijl die op haar herzenuwde handhuid drukten.

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

Ze zei dat als ze haar vinger over de tafel liet glijden,

it felt like her finger was rocking.

ze het gevoel had dat haar vinger schommelde.

So that's an exciting laboratory experiment

Dat is dus een spannend experiment

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

over de potentiële teruggave van een zeker huidgevoel.

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

Maar hier is nog een video, die een aantal van onze uitdagingen toont.

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

Dit is Jesse die een speeltje van schuim platknijpt.

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

Hoe harder hij knijpt – je ziet een klein zwart dingetje in het midden

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

dat op zijn huid drukt in verhouding tot hoe hard hij knijpt.

But look at all the electrodes around it.

Maar kijk naar al die elektroden in de buurt.

I've got a real estate problem.

Ik heb een huisvestingsprobleem.

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

Je moet daar enkele van die dingen opzetten,

but our little motor's making all kinds of noise

maar ons motortje maakt allerlei geluiden

right next to my electrodes.

vlak naast mijn elektroden.

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

Wat we daar doen is dus echt uitdagend.

The future is bright.

De toekomst ziet er schitterend uit.

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

We zijn opgetogen over onze status en onze plannen.

So for example,

Bijvoorbeeld

one is to get rid of my real estate problem

het oplossen van mijn huisvestingsprobleem

and get better signals.

door de verbetering van de signalen.

We want to develop these little tiny capsules

We willen mini-capsules ontwikkelen,

about the size of a piece of risotto

zo groot als een risottokorrel,

that we can put into the muscles

die we in de spieren kunnen stoppen

and telemeter out the EMG signals,

om de EMG-signalen eruit te filteren

so that it's not worrying about electrode contact.

zodat we ons geen zorgen moeten maken over elektrodencontact.

And we can have the real estate open

De vrijgekomen ruimte kunnen we gebruiken

to try more sensation feedback.

om meer gevoelsfeedback uit te testen.

We want to build a better arm.

We willen een betere arm bouwen.

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

Armen worden altijd gemaakt voor de man op het 50ste percentiel,

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

waardoor ze te groot zijn voor de mensen van 1m70.

So rather than a super strong or super fast arm,

Liever dan een supersterke of supersnelle arm

we're making an arm that is --

maken we een arm…

we're starting with,

We beginnen met

the 25th percentile female --

de vrouw van het 25ste percentiel.

that will have a hand that wraps around,

De hand zal iets kunnen omvatten,

opens all the way,

helemaal kunnen openen,

two degrees of freedom in the wrist and an elbow.

twee vrijheidsgraden in de pols en de elleboog.

So it'll be the smallest and lightest

Het zal de kleinste, de lichtste

and the smartest arm ever made.

en de slimste arm ooit worden.

Once we can do it that small,

Zodra we het op zo klein formaat kunnen,

it's a lot easier making them bigger.

is het veel eenvoudiger om ze groter te maken.

So those are just some of our goals.

Dat zijn maar een paar van onze doelstellingen.

And we really appreciate you all being here today.

We stellen jullie aanwezigheid hier zeer op prijs.

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

Ik wil jullie ook wat vertellen over de donkere kant,

with yesterday's theme.

het thema van gisteren.

So Amanda came jet-lagged,

Amanda kwam hier aan met jetlag,

she's using the arm,

ze gebruikte de arm,

and everything goes wrong.

en alles ging fout.

There was a computer spook,

Er was een computerspook,

a broken wire,

een gebroken kabel,

a converter that sparked.

kortsluiting in een omvormer.

We took out a whole circuit in the hotel

We haalden er in het hotel een volledig circuit uit

and just about put on the fire alarm.

en lieten zo bijna het brandalarm afgaan.

And none of those problems could I have dealt with,

Ik had geen van deze problemen zelf kunnen oplossen,

but I have a really bright research team.

maar mijn onderzoeksteam is echt briljant.

And thankfully Dr. Annie Simon was with us

Gelukkig was Dr. Annie Simon bij ons,

and worked really hard yesterday to fix it.

die gisteren heel hard heeft gewerkt om het in orde te brengen.

That's science.

Dat is wetenschap.

And fortunately, it worked today.

Gelukkig werkte het vandaag.

So thank you very much.

Dus heel hartelijk dank.

(Applause)

(Applaus)