Todd Kuiken: A prosthetic arm that "feels"

Nathalie Miebach: Nghệ thuật từ bão

Translator: Thuy Chau Vu Reviewer: Dung Duong

So today, I would like to talk with you

Hôm nay, tôi muốn nói với các bạn

about bionics,

về bộ phận điện tử.

which is the popular term

Thuật ngữ này rất phổ biến

for the science of replacing part of a living organism

trong lĩnh vực khoa học thay thế bộ phận trong cơ thể sống,

with a mechatronic device, or a robot.

bằng một thiết bị cơ điện tử hay máy.

It is essentially

Những thứ mang sự sống kết hợp với máy móc

the stuff of life meets machine.

là điều tất yếu.

And specifically, I'd like to talk with you

Đặc biệt, tôi muốn nói với các bạn

about how bionics is evolving

về quá trình tiến hóa của bộ phận điện tử

cho những người bị mất đi cánh tay.

for people with arm amputations.

This is our motivation.

Đây là động lực của chúng tôi.

Cắt bỏ đi cánh tay gây ra một khuyết tật nghiêm trọng.

Arm amputation causes a huge disability.

I mean, the functional impairment is clear.

Ý tôi là sự khiếm khuyết về chức năng rất rõ ràng.

Our hands are amazing instruments.

Tay của chúng ta là công cụ tuyệt vời,

And when you lose one, far less both,

và khi ta bị mất đi một cánh tay, thậm chí cả hai,

it's a lot harder to do the things

thì sẽ gặp rất nhiều khó khăn

we physically need to do.

trong những việc mà cần đến thể lý.

There's also a huge emotional impact.

Tiếp đó là ảnh hưởng nghiêm trọng về cảm xúc.

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

Thực tình, tôi dành nhiều thời gian ở phòng khám

dealing with the emotional adjustment of patients

giúp bệnh nhân điều chỉnh cảm xúc,

cùng với khuyết tật về thể lí.

as with the physical disability.

And finally, there's a profound social impact.

Cuối cùng là ảnh hưởng sâu sắc về mặt xã hội.

We talk with our hands.

Chúng ta sử dụng tay khi nói,

We greet with our hands.

khi chào hỏi,

và tương tác với thế giới vật chất qua đôi tay.

And we interact with the physical world with our hands.

And when they're missing,

Khi chúng bị khiếm khuyết,

thì đó là một rào cản.

it's a barrier.

Cắt đi cánh tay thường gây ra chấn thương tâm lí,

Arm amputation is usually caused by trauma,

with things like industrial accidents,

trong những trường hợp như tai nạn lao động,

motor vehicle collisions

đụng xe,

or, very poignantly, war.

hay trường hợp bi tráng hơn là chiến tranh.

There are also some children who are born without arms,

Cũng có một số trẻ em sinh ra đã không có tay

called congenital limb deficiency.

đó là khiếm khuyết chi bẩm sinh.

Không may, chúng ta chưa đạt được thành tựu lớn

Unfortunately, we don't do great

with upper-limb prosthetics.

về bộ phận chi trên giả.

There are two general types.

Có hai thế hệ chi giả.

They're called body-powered prostheses,

Loại thứ nhất được gọi là chi giả phục hồi chức năng cơ thể,

which were invented just after the Civil War,

được sáng chế sau cuộc nội chiến ở Mỹ,

refined in World War I and World War II.

và hoàn thiện trong chiến tranh thế giới thứ 1 & 2.

Here you see a patent

Các bạn thấy mô hình ở đây

for an arm in 1912.

là của cánh tay giả năm 1912.

It's not a lot different

Cũng không khác biệt lắm

than the one you see on my patient.

so với mô hình ta thấy ở bệnh nhân của tôi.

They work by harnessing shoulder power.

Chúng hoạt động bằng cách lấy lực từ vai.

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

Khi vai gồng lên chúng kéo sợi cáp nối,

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

sợi cáp này sẽ có thể làm co duỗi một bàn tay, một cái móc

or bend an elbow.

hay gập cùi chỏ.

And we still use them commonly,

Chúng ta vẫn sử dụng mô hình này phổ biến

because they're very robust

vì chúng rất mạnh

and relatively simple devices.

và là thiết bị khá đơn giản.

The state of the art

Nhưng mô hình đạt chuẩn nghệ thuật

is what we call myoelectric prostheses.

là cái chúng tôi gọi là bộ phận giả cơ điện.

These are motorized devices

Chúng là những thiết bị cơ giới hóa

that are controlled

được điều khiển

by little electrical signals from your muscle.

bằng các tín hiệu điện nhỏ từ cơ bắp của ta.

Every time you contract a muscle,

Khi cơ bắp ta co duỗi,

it emits a little electricity

nó phóng ra luồng điện nhỏ

mà ta có thể thu thập bằng ăng ten hay điện cực

that you can record with antennae or electrodes

and use that to operate the motorized prosthesis.

và sử dụng để chạy thiết bị giả cơ giới hóa.

They work pretty well

Chúng hoạt động rất tốt

for people who have just lost their hand,

trên những người vừa bị mất đi bàn tay,

because your hand muscles are still there.

vì các cơ của bàn tay vẫn còn đó.

You squeeze your hand, these muscles contract.

Ta nắm tay lại, các cơ co lại.

You open it, these muscles contract.

Ta mở tay ra, các cơ duỗi ra.

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

Có thể cảm nhận bằng trực giác, nó hoạt động rất tốt.

Vậy với mức độ cụt chi nghiêm trọng hơn?

Well how about with higher levels of amputation?

Now you've lost your arm above the elbow.

Trường hợp này ta mất cánh tay từ trên cùi trỏ,

You're missing not only these muscles,

không những ta bị mất đi các cơ,

but your hand and your elbow too.

mà còn mất đi cùi chỏ và bàn tay.

What do you do?

Ta phải làm sao đây?

Well our patients have to use

Các bệnh nhân phải sử dụng

very code-y systems

những hệ thống mã phức tạp,

of using just their arm muscles

các cơ cánh tay

để điều khiển các chi máy.

to operate robotic limbs.

Chúng ta có các loại chi máy.

We have robotic limbs.

Một số có sẵn trên thị trường như các bạn thấy ở đây.

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

Nó chỉ bao gồm bàn tay có thể co duỗi,

They contain just a hand that will open and close,

a wrist rotator and an elbow.

một bộ xoay cổ tay và cùi chỏ.

There's no other functions.

Không có chức năng nào khác.

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

Nếu có thì sao chúng ta có thể điều khiển chúng?

We built our own arm at the Rehab Institute of Chicago

Chúng tôi tự tạo cánh này tại Viện Phục Hồi Chức Năng ở Chicago,

where we've added some wrist flexion and shoulder joints

chúng tôi đã thêm vào một số cơ gấp cổ tay và các khớp vai,

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

Để đạt được sáu máy hay sáu độ tự do.

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

Chúng tôi đã có cơ hội làm việc với những cánh tay giả rất tiên tiến,

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

được tài trợ bởi quân đội Mỹ, sử dụng những kiểu mẫu này,

that had up to 10 different degrees of freedom

mẫu mà có được 10 độ tự do.

including movable hands.

Bao gồm những bàn tay có thể di chuyển.

But at the end of the day,

Nhưng quan trọng là,

how do we tell these robotic arms what to do?

làm sao để điều khiển cánh tay máy này?

How do we control them?

Làm sao để kiểm soát nó?

Well we need a neural interface,

Chúng ta cần một giao diện thần kinh,

a way to connect to our nervous system

cách để kết nối với hệ thần kinh của ta,

or our thought processes

hay với quá trình suy nghĩ của ta

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

nó mang tính trực giác, tự nhiên,

like for you and I.

như đối với các bạn và tôi.

Cơ thể ta hoạt động nhờ một lệnh máy trong não bộ,

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

going down your spinal cord,

chạy dọc theo dây cột sống,

out the nerves and to your periphery.

đến dây thần kinh và ngoại vi,

And your sensation's the exact opposite.

và sự đối nghịch chuẩn xác về cảm giác của ta.

You touch yourself, there's a stimulus

Khi ta chạm vào mình, sẽ có một sự kích thích

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

truyền tới những dây thần kinh đó và chạy ngược về não.

Khi ta mất đi cánh tay, hệ thống dây thần kinh đó vẫn còn hoạt động.

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

Those nerves can put out command signals.

Chúng có thể phát ra những hiệu lệnh.

And if I tap the nerve ending

Nếu tôi đập nhẹ vào phần cuối dây thần kinh

on a World War II vet,

trên người cựu binh Thế chiến thứ 2 này,

he'll still feel his missing hand.

ông vẫn còn có thể cảm nhận cánh tay đã bị mất.

So you might say,

Vậy nên có lẽ bạn có ý kiến,

let's go to the brain

hãy đặt thiết bị vào não

and put something in the brain to record signals,

để thu thập những tín hiệu này,

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

Hay đặt tại phần cuối của dây thần kinh ngoại vi và thu thập tín hiệu tại đó.

And these are very exciting research areas,

Đây là những khu vực rất thú vị để nghiên cứu,

but it's really, really hard.

nhưng cũng rất khó khăn.

You have to put in

Ta phải đặt vào

hundreds of microscopic wires

hàng trăm vi sợi

để thu thập từ từng dây thần kinh nhỏ bé— các loại sợi thường

to record from little tiny individual neurons -- ordinary fibers

that put out tiny signals

phát ra những tín hiệu cực nhỏ

that are microvolts.

mà có đơn vị chỉ phần triệu của vôn.

And it's just too hard

Cũng quá khó

to use now and for my patients today.

để sử dụng hiện nay và cho cả bệnh nhân.

So we developed a different approach.

Vậy nên chúng tôi phát triển một sự tiếp cận khác.

We're using a biological amplifier

Chúng tôi sử dụng máy khuếch đại sinh học,

to amplify these nerve signals -- muscles.

để khuếch đại những tín hiệu thần kinh— cơ bắp.

Muscles will amplify the nerve signals

Cơ bắp sẽ khuếch đại tín hiệu thần kinh

about a thousand-fold,

gấp khoảng một ngàn lần,

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

để chúng ta có thể thu thập chúng từ lớp trên cùng của da,

like you saw earlier.

Như các bạn đã thấy vừa rồi.

So our approach is something we call targeted reinnervation.

Sự tiếp cận của chúng tôi được gọi là phục hồi phân bổ dây thần kinh mục tiêu.

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

Hãy hình dung, người nào đó mất hoàn toàn một cánh tay,

we still have four major nerves

vẫn còn đó 4 dây thần kinh chính,

that go down your arm.

nối xuống dưới cánh tay.

And we take the nerve away from your chest muscle

Chúng tôi lấy đi dây thần kinh trong cơ ngực

and let these nerves grow into it.

đặt những dây thần kinh này vào phát triển trong đó.

Khi ta nghĩ “nắm tay lại”, một bộ phận trong ngực sẽ co bóp.

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

Khi bạn nghĩ “gập cùi chỏ xuống,” một bộ phận khác sẽ co bóp.

You think, "Bend elbow,"

a different section contracts.

Chúng ta có thể dùng các điện cực hay ăng ten,

And we can use electrodes or antennae

to pick that up and tell the arm to move.

để dò thu tín hiệu và lệnh cho cánh tay di chuyển.

That's the idea.

Ý tưởng là thế.

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

Đây là người đầu tiên chúng tôi thử nghiệm.

His name is Jesse Sullivan.

Tên ông là Jesse Sullivan.

He's just a saint of a man --

Ông ấy đúng là được thánh thần phù trợ--

54 tuổi làm nghề gác đường rày, ông chạm nhầm vào dây dẫn

54-year-old lineman who touched the wrong wire

and had both of his arms burnt so badly

hai cánh tay bị bỏng nặng

Họ phải tháo tay từ bả vai.

they had to be amputated at the shoulder.

Jesse đến với chúng tôi tại RIC

Jesse came to us at the RIC

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

Để được trang bị những thiết bị mang tính nghệ thuật này, như các bạn thấy đây.

Tôi vẫn đang sử dụng công nghệ cũ đó

I'm still using that old technology

with a bicycle cable on his right side.

với một cáp nối ở bên phải ông.

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

Ông chọn khớp nào mình muốn di chuyển bằng nút chuyển ở cằm.

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

Bên trái ông có một bộ phận chi máy giả hiện đại

with those three joints,

có 3 khớp nối,

and he operates little pads in his shoulder

và ông điều khiển những tấm nhỏ trên vai

that he touches to make the arm go.

mà chạm vào sẽ làm cánh tay chuyển động.

And Jesse's a good crane operator,

Jesse là một người điều khiển cần cẩu khéo léo,

and he did okay by our standards.

Ông điều khiển rất ổn theo tiêu chuẩn của chúng tôi.

He also required a revision surgery on his chest.

Ông cũng được yêu cầu mổ chấn chỉnh vùng ngực.

Điều đó mang đến cho chúng tôi cơ hội,

And that gave us the opportunity

to do targeted reinnervation.

Để phục hồi phân bổ dây thần kinh mục tiêu

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

Đồng nghiệp của tôi là bác sỹ Greg Dumanian, thực hiện cuộc phẫu thuật

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

Trước tiên chúng tôi cắt bỏ dây thần kinh nối đến cơ bắp của ông ấy,

then we took the arm nerves

sau đó lấy dây thần kinh ở tay

and just kind of had them shift down onto his chest

rồi dịch chuyển chúng xuống dưới ngực,

and closed him up.

rồi khâu lại.

And after about three months,

Sau khoảng 3 tháng,

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

những dây thần kinh thần phát triển chút

ít và chúng tôi có thể khiến nó co giựt.

And after six months, the nerves grew in well,

Sau 6 tháng, những dây thần kinh phát triển toàn toàn,

ta có thể thấy sự co duỗi rất mạnh.

and you could see strong contractions.

And this is what it looks like.

Nó trông thế này đây.

Đây là điều xảy ra khi Jesse nghĩ

This is what happens when Jesse thinks

open and close his hand,

duỗi và nắm bàn tay của mình,

or bend or straighten your elbow.

gập hay duỗi thẳng cùi chỏ.

You can see the movements on his chest,

Ta có thể thấy chuyển động trong ngực ông,

and those little hash marks

và những dấu khóa nhỏ kia

are where we put our antennae, or electrodes.

là chỗ chúng tôi đặt ăng ten hay các điện cực.

And I challenge anybody in the room

Tôi thách thức bất kì ai trong đây,

làm ngực mình chuyển động được như thế này.

to make their chest go like this.

Não ông đang nghĩ về cánh tay.

His brain is thinking about his arm.

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

Ông vẫn chưa biết cách khiến ngực có thể làm được vậy.

There is not a learning process.

Không có một tiến trình học tập nào cả.

That's why it's intuitive.

Đó là lí do tại sao nó mang tính trực giác

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

Đây là Jesse trong kì kiểm tra nhỏ đầu tiên của chúng tôi,

Bên tay trái, ta có thể thấy bộ phận giả nguyên thủy,

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

ông đang sử dụng những công tắc đó

and he's using those switches

to move little blocks from one box to the other.

để dịch chuyển những khối nhỏ từ hộp này qua hộp kia.

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

Ông sử dụng cánh tay đó được 20 tháng nên điều khiển rất tốt.

On the right side,

Bên tay phải, là 2 tháng sau khi

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

được lắp đặt bộ phận giả phục hồi phân bổ dây thần kinh mục tiêu--

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

thứ mà giống như cánh tay thật sự,

just programmed a little different --

chỉ khác biệt về cách hoạt động--

you can see that he's much faster

Ta có thể thấy ông chuyển động nhanh hơn nhiều,

and much smoother as he moves these little blocks.

và nhuần chuyễn hơn nhiều khi dịch chuyển những khối nhỏ này.

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

Và chúng tôi chỉ mới có thể sử dụng 3 trong số các tín hiệu trong lần này.

Chúng tôi đã đạt được một vài ngạc nhiên nhỏ trong khoa học.

Then we had one of those little surprises in science.

Nên rất có động lực để tạo ra công nghệ điều khiển bằng máy,

So we're all motivated to get motor commands

to drive robotic arms.

để điều khiển cánh tay máy.

And after a few months,

Sau một vài tháng,

you touch Jesse on his chest,

ta có thể chạm vào ngực Jesse,

và ông có thể cảm nhận bàn tay đã mất của mình.

and he felt his missing hand.

His hand sensation grew into his chest again

Xúc giác của bàn tay đã lại được phục hồi trong ngực,

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

có lẽ vì chúng tôi đã lấy đi nhiều lớp mỡ,

nên lớp da chạm sát vào cơ bắp,

so the skin was right down to the muscle

and deinnervated, if you would, his skin.

Chúng tôi cũng loại bỏ phân bổ dây thần kinh, ở lớp da, nếu có thể.

So you touch Jesse here, he feels his thumb;

Nên khi ta chạm vào Jesse ở đây, ông cảm nhận được ngón cái của mình;

you touch it here, he feels his pinky.

ta chạm vào đây ông cảm nhận được ngón út.

He feels light touch

Ông có thể cảm nhận lực chạm nhẹ

down to one gram of force.

nhỏ tới mức 1 gram.

He feels hot, cold, sharp, dull,

Ông cảm nhận được nóng, lạnh, sắc, cùn,

all in his missing hand,

như những bàn tay đã mất từng cảm nhận,

hay của cả bàn tay và ngực,

or both his hand and his chest,

but he can attend to either.

nhưng ông có thể chú trọng vào cả hai.

So this is really exciting for us,

Điều này thực sự thú vị với chúng tôi,

because now we have a portal,

vì giờ đây chúng tôi đã có một cửa ngõ,

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

hay một đường lối đầy tiềm năng để phục hồi cảm giác,

so that he might feel what he touches

để ông có thể cảm nhận những gì mình chạm vào

with his prosthetic hand.

bằng cánh tay giả của mình.

Imagine sensors in the hand

Hãy hình dung những cảm biến trên bàn tay,

xuất hiện và tạo áp lực lên da của bàn tay mới này.

coming up and pressing on this new hand skin.

So it was very exciting.

Nên rất là thú vị.

Chúng tôi cũng đã tiếp tục

We've also gone on

with what was initially our primary population

triển khai với đối tượng chính trong kế hoạch ban đầu,

of people with above-the-elbow amputations.

là những người bị mất chi từ trên cùi chỏ.

And here we deinnervate, or cut the nerve away,

Chúng tôi ngắt các dây thần kinh hay cắt bỏ đi,

just from little segments of muscle

chỉ từ một phân khúc nhỏ của cơ,

and leave others alone

và để yên những phần còn lại

that give us our up-down signals

phần mà truyền tải tín hiệu lên-xuống,

Và 2 phân khúc khác mà giúp chúng ta đóng mở tín hiệu.

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

Đây là một trong những bệnh nhân đầu tiên của chúng tôi, Chris.

This was one of our first patients, Chris.

You see him with his original device

Ta thấy anh ấy sử dụng thiết bị nguyên thủy của mình,

bên trái là sau 8 tháng sử dụng,

on the left there after eight months of use,

and on the right, it is two months.

bên phải là sau 2 tháng.

He's about four or five times as fast

Tốc độ điều khiển của ông nhanh hơn 4-5 lần

khi theo dõi bằng bảng số liệu thành tích đơn giản nhỏ bé này.

with this simple little performance metric.

Thế đấy.

All right.

So one of the best parts of my job

Một trong những phần việc thú vị nhất của tôi

is working with really great patients

là làm việc với những bệnh nhân rất tuyệt vời

who are also our research collaborators.

người mà cũng là những nhà đồng cộng tác viên nghiên cứu.

And we're fortunate today

Và chúng tôi rất vinh hạnh,

to have Amanda Kitts come and join us.

có sự tham gia của Amanda Kitts ở đây.

Please welcome Amanda Kitts.

Chào mừng Amanda Kitts.

(Vỗ tay)

(Applause)

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

Amanda này, cho chúng tôi biết vì sao cô mất cánh tay nhé?

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

Amanda Kitts: Tất nhiên rồi, tôi bị tai nạn xe hơi năm 2006,

And I was driving home from work,

trên đường về nhà sau khi xong việc,

and a truck was coming the opposite direction,

một chiếc xe tải đi hướng ngược chiều

lấn qua làn đường tôi chạy

came over into my lane,

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

chạy đè lên xe tôi và trục xe tải làm đứt lìa cánh tay tôi.

Todd Kuiken: sau khi cắt bỏ chi, cô đã hồi phục

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

And you've got one of these conventional arms.

và được lắp cánh tay giả kiểu cũ này.

Can you tell us how it worked?

Nó hoạt động như thế nào?

AK: Well, it was a little difficult,

AK: có chút ít khó khăn

vì tôi phải làm việc với một cơ nhị đầu và một cơ tam đầu .

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

So for the simple little things like picking something up,

Nên đối với việc đơn giản như cầm thứ gì đó lên,

I would have to bend my elbow,

tôi phải gập cùi chỏ

and then I would have to cocontract

rồi phải đồng thời co duỗi

to get it to change modes.

để nó thay đổi chế độ.

When I did that,

Khi tôi làm thế,

Tôi phải dùng đến cơ nhị đầu

I had to use my bicep

to get the hand to close,

để điều khiển bàn tay nắm lại,

use my tricep to get it to open,

sử dụng cơ tam đầu khiến nó mở ra,

cocontract again

đồng thời co duỗi lần nữa,

to get the elbow to work again.

khiến cùi chỏ hoạt động trở lại.

TK: So it was a little slow?

TK:Có chút chậm chạm phải không?

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

AK: có chút chậm chạm, và hơi khó để điều khiển

You had to concentrate a whole lot.

Cô phải tập trung lắm nhỉ.

TK: Okay, so I think about nine months later

TK: Được rồi, tôi nghĩ 9 tháng sau,

that you had the targeted reinnervation surgery,

sau khi cô được phẫu thuật tái phân bố dây thần kinh mục tiêu,

took six more months to have all the reinnervation.

cần đến 6 tháng để tái phân bố tất cả dây thần kinh.

Then we fit her with a prosthesis.

Rồi chúng tôi gắn bộ phận giả này cho cô ấy.

And how did that work for you?

Nó hoạt động như thế nào trên cơ thể cô?

AK: It works good.

AK: nó hoạt động rất tốt,

tôi đã có thể sử dụng cùi chỏ của mình,

I was able to use my elbow

and my hand simultaneously.

cùng lúc với bàn tay.

Tôi có thể điều khiển chỉ bằng ý nghĩ

I could work them just by my thoughts.

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

Nên tôi không phải thực hiện bất kì cử động cùng co duỗi nào

TK: A little faster?

TK: Nhanh hơn chút nào không?

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

AK: Nhanh hơn chút ít. Dễ dàng và tự nhiên hơn nhiều,.

TK: Được rồi, đây là mục tiêu của tôi.

TK: Okay, this was my goal.

For 20 years, my goal was to let somebody

20 năm qua, mục tiêu của tôi là khiến ai đó,

có thể sử dụng cùi chỏ của mình và bàn tay bằng trực giác,

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

and at the same time.

cùng lúc.

Giờ thì chúng tôi có hơn 50 bệnh nhân trên khắp thế giới

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

đã được phẫu thuật dạng này,

including over a dozen of our wounded warriors

bao gồm hơn một tá những binh sĩ bị thương

in the U.S. armed services.

trong quân đội Mỹ.

The success rate of the nerve transfers is very high.

Tị lệ thành công trong việc dịch chuyển các dây thần kinh là rất cao.

It's like 96 percent.

Khoảng 96%.

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

Vì chúng tôi đặt một dây thần kinh to bản vào một mẩu cơ,

And it provides intuitive control.

Mà cho phép việc điều khiển bằng trực giác.

Những thử nghiệm chức năng nhỏ kia,

Our functional testing, those little tests,

tất cả đều cho thấy chúng nhanh hơn và dễ dàng hơn nhiều.

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

And the most important thing

Điều quan trọng nhất là,

is our patients have appreciated it.

các bệnh nhân của chúng tôi trân trọng nó.

So that was all very exciting.

Tất cả điều đó rất thú vị.

But we want to do better.

Nhưng chúng tôi muốn làm tốt hơn.

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

Có rất nhiều thông tin trong những tín hiệu thần kinh kia,

và chúng tôi muốn thu thập được nhiều hơn nữa.

and we wanted to get more.

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

Ta có thể di chuyển từng ngón tay, ngón trỏ và cổ tay.

Can we get more out of it?

Chúng ta có thể làm được hơn thế không?

So we did some experiments

Chúng tôi đã tiến hành một số thực nghiệm,

chúng tôi gắn hàng tỉ tỉ điện cực vào các bệnh nhân,

where we saturated our poor patients with zillions of electrodes

sau đó bắt họ thực hiện hai tá các nhiệm vụ khác biệt--

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

from wiggling a finger to moving a whole arm

từ ngoe nguẩy một ngón tay đến di chuyển cả cánh tay,

to reaching for something --

với đến thứ gì đó--

rồi thu thập dữ liệu.

and recorded this data.

Sau đó chúng tôi sử dụng một số thuật toán

And then we used some algorithms

mà gần giống như thuật toán nhận diện giọng nói,

that are a lot like speech recognition algorithms,

được gọi là nhận diện quy luật.

called pattern recognition.

See.

Thấy chưa

(Laughter)

(Cười)

Ta thấy ở đây, trên ngực của Jesse

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

when he just tried to do three different things,

khi ông vừa cố gắng làm 3 điều khác biệt,

you can see three different patterns.

ta thấy có 3 quy luật khác biệt.

But I can't put in an electrode

Nhưng tôi không thể đặt vào đó một điện cực,

and say, "Go there."

và sai nó, “Đi đến đó đi.” được.

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

Nên chúng tôi hợp tác với các đồng nghiệp tại đại học New Brunswick,

came up with this algorithm control,

nghĩ ra quy luật điều khiển bằng thuật toán,

which Amanda can now demonstrate.

mà Amanda có thể minh họa ngay đây.

AK: Tôi điều khiển cùi chỏ gập lên, xuống,

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

I have the wrist rotation

xoay cổ tay,

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

như thế này, nó có thể xoay ngược lại.

And I have the wrist flexion and extension.

Tôi có cơ uốn và cơ duỗi cổ tay.

And I also have the hand closed and open.

Và tôi điều khiển bàn tay nắm, duỗi.

TK: Thank you, Amanda.

TK: Cám ơn Amanda.

Now this is a research arm,

Đây là cánh tay thử nghiệm,

nhưng nó được làm từ những vật liệu công nghiệp từ đây trở xuống,

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

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

và một vài thứ mà tôi mượn từ khắp nơi trên thế giới.

It's about seven pounds,

Nó nặng khoảng hơn 3kg,

xấp xỉ trọng lượng cánh tay của tôi

which is probably about what my arm would weigh

if I lost it right here.

nếu tôi mất đi cánh tay từ vị trí này.

Obviously, that's heavy for Amanda.

Hiển nhiên là nó nặng đối với Amanda.

Thực tế, nó thậm chí nặng hơn nhiều,

And in fact, it feels even heavier,

because it's not glued on the same.

vì nó không được gắn vào cùng vị trí.

She's carrying all the weight through harnesses.

Cô ấy phải chịu sức nặng qua các bộ dây.

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

Điểm thú vị là nó không mang tính cơ điện tử cho lắm,

but the control.

nhưng mang tính điều khiển.

So we've developed a small microcomputer

Nên chúng tôi đã phát triển một vi máy tính,

that is blinking somewhere behind her back

thứ mà đang nhấp nháy đâu đó sau lưng cô ấy,

và đang điều khiển cánh tay này,

and is operating this

all by the way she trains it

chỉ qua cách cô ấy điều khiển nó

to use her individual muscle signals.

sử dụng từng tín hiệu cơ của mình.

So Amanda, when you first started using this arm,

Amanda này, khi cô mới sử dụng cánh tay này,

how long did it take to use it?

cô mất bao lâu làm quen với nó?

AK: It took just about probably three to four hours

AK: Chỉ mất khoảng 3 đến 4 tiếng

to get it to train.

để học cách điều khiển nó.

I had to hook it up to a computer,

Tôi phải nối nó với máy tính,

so I couldn't just train it anywhere.

nên không phải ở chỗ nào cũng làm được.

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

Nếu nó dừng hoạt động, tôi phải tháo nó ra

So now it's able to train

Giờ thì nó có thể điều khiển được

with just this little piece on the back.

chỉ bằng một thiết bị nhỏ sau lưng.

I can wear it around.

Tôi có thể đeo nó suốt.

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

Nếu nó dừng hoạt động vì lí do nào đó, tôi có thể điều khiển lại nó.

Takes about a minute.

Chỉ mất khoảng 1 phút.

TK: So we're really excited,

TK: Chúng tôi rất háo hức,

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

vì giờ đây đã có thể có những thiết bị y khoa thực tiễn.

And that's where our goal is --

Và đó là mục tiêu của chúng tôi--

to have something clinically pragmatic to wear.

là có được thiết bị y khoa thực tiễn gắn lên người.

Chúng tôi cũng khiến Amanda có thể sử dụng

We've also had Amanda able to use

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

một số cánh tay tân tiến hơn mà tôi giới thiệu lúc đầu.

Đây là Amanda đang sử dụng một cánh tay chế tạo bởi Tập Đoàn Nghiên Cứu DEKA.

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

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

Và tôi tin rằng Dean Kamen đã trình bày tại TED vài năm trước.

So Amanda, you can see,

Ta có thể thấy Amanda

has really good control.

điều khiển nó rất tốt.

It's all the pattern recognition.

Đều là nhờ công nghệ nhận diện quy luật.

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

Giờ ta đã có một bàn tay có thể thực hiện nhiều kiểu cầm nắm

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

Điều chúng tôi làm là khiến cho bệnh nhân tự do

nghĩ đến, “Quy luật cầm nắm của bàn tay nào tôi cần?”

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

It goes into that mode,

Nó sẽ chuyển qua cơ chế đó,

Và rồi ta có thể thực hiện được năm hoặc sáu cử động cầm nắm bằng bàn tay này.

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

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

Amanda, cô có thể thực hiện được bao nhiêu cử động với cánh tay DEKA này?

AK: I was able to get four.

AK: Tôi có thể làm được 4 cử động.

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

Tôi làm được cử động cầm nắm toàn bàn tay, cầm nắm bằng các ngàm ngón tay.

I had a power grasp

Tôi cũng nắm được bàn tay thật mạnh,

and I had a fine pinch.

và có thể nhéo nhẹ (ai đó).

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

Nhưng cử động yêu thích nhất của tôi là duỗi bàn tay ra,

because I work with kids,

vì tôi làm việc với con nít,

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

nên cần phải vỗ tay và hát liên tục,

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

Giờ đây tôi lại có thể làm thế, thực sự rất tuyệt.

TK: Vỗ bằng bàn tay đó không được tốt cho lắm.

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

AK: Can't clap with this one.

AK: Không thể vỗ tay với cái này.

TK: All right. So that's exciting

TK: Đươc rồi, thật phấn khích làm sao

on where we may go with the better mechatronics,

với những thành tựu chúng ta sẽ đạt được bằng công nghệ cơ điện tử tốt hơn

if we make them good enough

nếu chúng ta cải tiến những thiết bị này tốt hơn nữa,

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

để đưa ra thị trường và trải nghiệm lĩnh vực này.

I want you to watch closely.

Tôi muốn bạn quan sát kỹ.

(Video) Claudia: Oooooh!

(Phim) Claudia: ồ!

TK: That's Claudia,

TK: Đó là Claudia,

and that was the first time

và đó là lần đầu đâu tiên

cô cảm nhận được cảm giác qua bộ phận giả.

she got to feel sensation through her prosthetic.

She had a little sensor at the end of her prosthesis

Có một bộ cảm biến ở cuối bộ phận giả

that then she rubbed over different surfaces,

mà khi cô ấy chà lên những bề mặt khác nhau,

and she could feel different textures

cô có thể cảm nhận các kết cấu khác biệt

of sandpaper, different grits, ribbon cable,

của giấy nhám, các mặt nhám khác biệt và cáp dẹp

as it pushed on her reinnervated hand skin.

khi chúng đè lên các dây thần kinh tái phân bố ở da bàn tay.

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

Cô nói khi bàn tay lướt trên bàn,

các ngón tay giống như nảy lên.

it felt like her finger was rocking.

So that's an exciting laboratory experiment

Đó là một thực nghiệm trong phòng thí nghiệm rất thú vị

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

về khả năng phục hồi một số cảm giác ở da.

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

Nhưng còn những đoạn phim khác về một số thử thách của chúng tôi.

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

Đây là Jesse đang bóp đồ chơi bằng xốp.

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

Ông càng bóp mạnh—ta thấy một điểm màu đen nhỏ ở giữa

mà đang đè lên phần da của ông để thấy ông đang bóp mạnh đến thế nào.

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

But look at all the electrodes around it.

Nhưng hãy nhìn vào những điện cực xung quanh đó.

I've got a real estate problem.

Đó là rắc rối lớn.

Đáng lẽ ta phải đặt một đống những thứ này vào đó,

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

but our little motor's making all kinds of noise

nhưng mô tơ gây nhiều tiếng ồn

ngay cạnh các điện cực.

right next to my electrodes.

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

Chúng tôi thực sự đang bị thử thách về việc phải giải quyết phần đó ra sao.

Tương lai vẫn tươi sáng.

The future is bright.

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

Chúng tôi rất hào hứng về những gì đã đạt được và nhiều điều mình muốn làm.

So for example,

Vì dụ như,

one is to get rid of my real estate problem

thứ nhất là loại bỏ được vấn đề lớn kia

and get better signals.

để có được những tín hiệu tốt hơn.

We want to develop these little tiny capsules

Chúng tôi muốn phát triển những viên nhộng nhỏ bé này

about the size of a piece of risotto

bằng kích cỡ của hạt gạo trong món cơm Ý

that we can put into the muscles

để có thể đặt vào cơ

and telemeter out the EMG signals,

và ghi nhận những tín hiệu EMG,

so that it's not worrying about electrode contact.

rồi không còn phải lo lắng về các điện cực tiếp xúc nữa.

Công khai vấn đề lớn kia,

And we can have the real estate open

to try more sensation feedback.

để có được nhiều hơn những phản ứng cảm giác.

We want to build a better arm.

Chúng tôi muốn chế tạo một cánh tay tốt hơn.

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

Cánh tay này—chúng luôn được chế tạo-- phù hợp cho 50% dân số nam--

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

Điều đó có nghĩa chúng quá lớn với năm phần tám dân số thế giới.

Nên thay vì làm những cánh tay cực mạnh, cực nhanh,

So rather than a super strong or super fast arm,

we're making an arm that is --

chúng tôi tạo ra những cánh tay--

we're starting with,

có thể nói là,

the 25th percentile female --

dành cho 25% dân số phụ nữ--

that will have a hand that wraps around,

mà có thể làm được nhiều việc như,

opens all the way,

duỗi ra mọi hướng và nhiều mức độ,

two degrees of freedom in the wrist and an elbow.

đạt khoảng 2 độ tự do ở phần cổ tay và cùi chỏ.

So it'll be the smallest and lightest

Nên nó sẽ nhỏ hơn và nhẹ hơn

and the smartest arm ever made.

cánh tay thông minh nhất từng được chế tạo

Once we can do it that small,

Một khi chúng ta có thể làm nó nhỏ đến vậy

it's a lot easier making them bigger.

thì việc làm nó to ra cũng dễ hơn nhiều.

So those are just some of our goals.

Đó là một trong những mục tiêu của chúng tôi.

And we really appreciate you all being here today.

Chúng tôi trân trọng sự hiện diện của các bạn hôm nay.

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

Tôi muốn nói một chút về mặt trái của nó,

with yesterday's theme.

trong bối cảnh ngày hôm qua.

So Amanda came jet-lagged,

Số là Amnada bị mệt sau chuyến bay

she's using the arm,

cô sử dụng cánh tay

và rồi mọi thứ đều hỏng cả.

and everything goes wrong.

Máy tính trục trặc,

There was a computer spook,

a broken wire,

dây bị hư

a converter that sparked.

bộ chuyển quang điện tóe lửa,

chúng tôi phá hỏng nguyên mạch điện trong khách sạn,

We took out a whole circuit in the hotel

and just about put on the fire alarm.

suýt nữa khiến chuông báo cháy khởi động.

And none of those problems could I have dealt with,

Đó là những vấn đề tôi không có khả năng giải quyết,

nhưng tôi có một đội nghiên cứu rất nhanh nhạy,

but I have a really bright research team.

And thankfully Dr. Annie Simon was with us

Và cũng cám ơn bác sỹ Annie Simon đã đi cùng chúng tôi,

and worked really hard yesterday to fix it.

và đã làm việc rất vất vả hôm qua để sửa chữa cánh tay.

That's science.

Khoa học mà.

And fortunately, it worked today.

May mắn là nó hoạt động lại hôm nay.

So thank you very much.

Cám ơn rất nhiều.

(Applause)

(Vỗ tay)