So today, I would like to talk with you about bionics, which is the popular term for the science of replacing part of a living organism with a mechatronic device, or a robot. It is essentially the stuff of life meets machine. And specifically, I'd like to talk with you about how bionics is evolving for people with arm amputations.
Hoy quisiera hablarles de la biónica, que es el término popular para la ciencia de reemplazar una parte de un organismo humano por un aparato mecatrónico o un robot. En esencia es el encuentro de la vida con la máquina. Específicamente, quiero contarles la evolución de la biónica para quienes han sufrido amputaciones de brazos.
This is our motivation. Arm amputation causes a huge disability. I mean, the functional impairment is clear. Our hands are amazing instruments. And when you lose one, far less both, it's a lot harder to do the things we physically need to do. There's also a huge emotional impact. And actually, I spend as much of my time in clinic dealing with the emotional adjustment of patients as with the physical disability. And finally, there's a profound social impact. We talk with our hands. We greet with our hands. And we interact with the physical world with our hands. And when they're missing, it's a barrier. Arm amputation is usually caused by trauma, with things like industrial accidents, motor vehicle collisions or, very poignantly, war. There are also some children who are born without arms, called congenital limb deficiency.
Esta es nuestra motivación. La amputación del brazo es muy invalidante. Es decir, la dificultad funcional es muy clara. Las manos son instrumentos maravillosos. Y cuando se pierde una o, peor aún, ambas, es mucho más difícil hacer las cosas cotidianas. Hay también un gran impacto emocional. En realidad, en la clínica paso tanto tiempo tratando el reajuste emocional de los pacientes, como la disfunción física. Por último, hay un profundo impacto social. Hablamos con las manos. Con ellas saludamos. Interactuamos con el mundo físico, con las manos. Y si no las tenemos, hay una barrera. La amputación del brazo usualmente es consecuencia de un trauma, de casos como accidentes industriales, de choques de vehículos o, conmovedoramente, de la guerra. También hay algunos niños que nacen sin brazos, algo llamado carencia congénita de extremidad.
Unfortunately, we don't do great with upper-limb prosthetics. There are two general types. They're called body-powered prostheses, which were invented just after the Civil War, refined in World War I and World War II. Here you see a patent for an arm in 1912. It's not a lot different than the one you see on my patient. They work by harnessing shoulder power. So when you squish your shoulders, they pull on a bicycle cable. And that bicycle cable can open or close a hand or a hook or bend an elbow. And we still use them commonly, because they're very robust and relatively simple devices.
Desafortunadamente no podemos hacer mucho con prótesis de miembros superiores. Hay dos tipos generales. Las llamadas prótesis de control corporal, que se inventaron poco después de la Guerra Civil, y se refinaron en las dos guerras mundiales. Esta es la patente de un brazo de 1912. No es muy diferente de las que podemos ver en mis pacientes. Aprovechan la energía de la espalda. Al encoger la espalda se tira de un cable de bicicleta. El cable puede hacer que se abra o cierre la mano, o un gancho, o se doble el codo. Hoy todavía se usan porque son fuertes y relativamente sencillas.
The state of the art is what we call myoelectric prostheses. These are motorized devices that are controlled by little electrical signals from your muscle. Every time you contract a muscle, it emits a little electricity that you can record with antennae or electrodes and use that to operate the motorized prosthesis. They work pretty well for people who have just lost their hand, because your hand muscles are still there. You squeeze your hand, these muscles contract. You open it, these muscles contract. So it's intuitive, and it works pretty well.
Las más modernas son las prótesis mioeléctricas. Son aparatos motorizados que se controlan con pequeñas señales eléctricas desde el músculo. Cada vez que se contrae el músculo, emite una pequeña corriente que se puede captar con antenas o con electrodos, para el control de las prótesis motorizadas. Funcionan bien para quienes han perdido la mano, porque los músculos de la mano todavía están ahí. Si se aprieta la mano, estos músculos se contraen. Si se abre, se contraen estos. Es intuitivo y funciona bastante bien.
Well how about with higher levels of amputation? Now you've lost your arm above the elbow. You're missing not only these muscles, but your hand and your elbow too. What do you do? Well our patients have to use very code-y systems of using just their arm muscles to operate robotic limbs. We have robotic limbs. There are several available on the market, and here you see a few. They contain just a hand that will open and close, a wrist rotator and an elbow. There's no other functions. If they did, how would we tell them what to do?
¿Y qué pasa con amputaciones mayores? Si alguien pierde el brazo más arriba del codo, desaparecen no sólo esos músculos sino también la mano y el codo. ¿Qué se puede hacer? Nuestros pacientes tienen que usar sistemas bien codificados que al activar los músculos del brazo operan miembros robóticos. Tenemos miembros robóticos. Hay varios disponibles en el mercado y aquí se ven algunos. Incluyen una mano que se puede abrir y cerrar, un sistema para girar muñeca y codo. No hay más funciones. Si las hubiera, ¿cómo podríamos ordenar lo que deben hacer?
We built our own arm at the Rehab Institute of Chicago where we've added some wrist flexion and shoulder joints to get up to six motors, or six degrees of freedom. And we've had the opportunity to work with some very advanced arms that were funded by the U.S. military, using these prototypes, that had up to 10 different degrees of freedom including movable hands. But at the end of the day, how do we tell these robotic arms what to do? How do we control them? Well we need a neural interface, a way to connect to our nervous system or our thought processes so that it's intuitive, it's natural, like for you and I.
Construimos un brazo en el Instituto de Rehabilitación de Chicago (RIC) al que pusimos alguna flexión de muñeca y articulaciones de espalda para mover hasta seis motores, o seis grados de libertad. Hemos podido trabajar con algunos brazos bien avanzados financiados por el ejército estadounidense, usando estos prototipos, hasta con 10 grados de libertad diferentes incluyendo manos móviles. Pero, finalmente, ¿cómo le ordenamos a estos brazos robóticos qué hacer? ¿Cómo los controlamos? Pues necesitamos una interfaz neural, una manera de conectarnos al sistema nervioso o a los procesos mentales para que sea intuitiva, natural, como para todos nosotros.
Well the body works by starting a motor command in your brain, going down your spinal cord, out the nerves and to your periphery. And your sensation's the exact opposite. You touch yourself, there's a stimulus that comes up those very same nerves back up to your brain. When you lose your arm, that nervous system still works. Those nerves can put out command signals. And if I tap the nerve ending on a World War II vet, he'll still feel his missing hand. So you might say, let's go to the brain and put something in the brain to record signals, or in the end of the peripheral nerve and record them there. And these are very exciting research areas, but it's really, really hard. You have to put in hundreds of microscopic wires to record from little tiny individual neurons -- ordinary fibers that put out tiny signals that are microvolts. And it's just too hard to use now and for my patients today.
La actividad corporal comienza con una orden de movimiento en el cerebro, que baja por la médula espinal y sale por los nervios hacia la periferia. Las sensaciones van en sentido opuesto. Al tocar algo aparece un estímulo que viaja por esos mismos nervios hacia el cerebro. Cuando se pierde un brazo, el sistema nervioso sigue operando. Los nervios pueden producir órdenes. Al tocar la terminación nerviosa de un veterano de la Segunda Guerra, él sigue sintiendo la mano que perdió. Podría alguien decir que hay que ir al cerebro y poner ahí algo para captar las señales, o en el extremo del nervio periférico, y captarlas allí. Estas son estupendas áreas de investigación, pero verdaderamente, muy difíciles. Habría que colocar centenares de alambres microscópicos para registrar desde pequeñísimas neuronas, fibras comunes, unas señales mínimas emitidas en microvoltios. Esto es demasiado difícil para hacerlo con mis pacientes actuales.
So we developed a different approach. We're using a biological amplifier to amplify these nerve signals -- muscles. Muscles will amplify the nerve signals about a thousand-fold, so that we can record them from on top of the skin, like you saw earlier. So our approach is something we call targeted reinnervation. Imagine, with somebody who's lost their whole arm, we still have four major nerves that go down your arm. And we take the nerve away from your chest muscle and let these nerves grow into it. Now you think, "Close hand," and a little section of your chest contracts. You think, "Bend elbow," a different section contracts. And we can use electrodes or antennae to pick that up and tell the arm to move. That's the idea.
Por eso desarrollamos un método diferente. Usamos un amplificador biológico para agrandar esas señales nerviosas; un músculo. Los músculos amplifican las señales unas mil veces, de modo que las podemos tomar de la superficie de la piel, como vimos antes. Este método se llama reinervación inducida. Puede pensarse en alguien que perdió todo el brazo pero que conserva cuatro nervios principales que van por el brazo. Se extrae el nervio del músculo pectoral y se hacen crecer esos nervios allí. Al pensar, "cerrar la mano", se contrae una pequeña parte del pecho. Al pensar, "doblar el codo", se contrae otra parte. Podemos usar electrodos o antenas para captarlas y ordenar al brazo que se mueva. Esa es la idea.
So this is the first man that we tried it on. His name is Jesse Sullivan. He's just a saint of a man -- 54-year-old lineman who touched the wrong wire and had both of his arms burnt so badly they had to be amputated at the shoulder. Jesse came to us at the RIC to be fit with these state-of-the-art devices, and here you see them. I'm still using that old technology with a bicycle cable on his right side. And he picks which joint he wants to move with those chin switches. On the left side he's got a modern motorized prosthesis with those three joints, and he operates little pads in his shoulder that he touches to make the arm go. And Jesse's a good crane operator, and he did okay by our standards.
El primer ensayo fue con este hombre. Su nombre es Jesse Sullivan. Más que un hombre, es un santo; un electricista de 54 años que tocó el alambre equivocado por lo que sus dos brazos se quemaron horriblemente y tuvieron que amputarlos desde la espalda. Jesse vino al centro RIC para que se le adaptaran estos modernos dispositivos que aquí ven. Todavía estoy usando tecnología antigua con un cable de bicicleta del lado derecho. Él decide cuál articulación quiere mover, con esos interruptores en el mentón. A la izquierda tiene prótesis motorizadas más modernas en las tres articulaciones y las controla con pequeñas almohadillas en la espalda que hacen mover el brazo. Como Jesse es un buen operario de grúa, lo hace muy bien para nuestros patrones.
He also required a revision surgery on his chest. And that gave us the opportunity to do targeted reinnervation. So my colleague, Dr. Greg Dumanian, did the surgery. First, we cut away the nerve to his own muscle, then we took the arm nerves and just kind of had them shift down onto his chest and closed him up. And after about three months, the nerves grew in a little bit and we could get a twitch. And after six months, the nerves grew in well, and you could see strong contractions. And this is what it looks like. This is what happens when Jesse thinks open and close his hand, or bend or straighten your elbow. You can see the movements on his chest, and those little hash marks are where we put our antennae, or electrodes. And I challenge anybody in the room to make their chest go like this. His brain is thinking about his arm. He has not learned how to do this with the chest. There is not a learning process. That's why it's intuitive.
Como necesitaba una operación en el pecho, para revisarlo, esta fue una oportunidad para hacer la reinervación inducida. Mi colega, el Dr. Greg Dumanian, practicó la cirugía. Primero cortamos el nervio de su propio músculo, luego tomamos los nervios del brazo y simplemente los insertamos en el pecho para finalmente cerrarlo. Luego de unos tres meses los nervios habían crecido un poco y pudimos tener una contracción. Después de seis meses los nervios habían crecido bien y se podían ver contracciones fuertes. Así se ve. Esto es lo que sucede cuando Jesse piensa que se abra o cierre su mano o que se doble o enderece el codo. Pueden ver ahora los movimientos del pecho. Esas pequeñas marcas visibles están donde colocamos las antenas o los electrodos. Puedo desafiar a todos en este salón para que muevan así el pecho. El cerebro piensa en el brazo. Él no tuvo que aprender a hacer así con el pecho. No hay un proceso de aprendizaje. Porque es algo intuitivo.
So here's Jesse in our first little test with him. On the left-hand side, you see his original prosthesis, and he's using those switches to move little blocks from one box to the other. He's had that arm for about 20 months, so he's pretty good with it. On the right side, two months after we fit him with his targeted reinnervation prosthesis -- which, by the way, is the same physical arm, just programmed a little different -- you can see that he's much faster and much smoother as he moves these little blocks. And we're only able to use three of the signals at this time.
Aquí está Jesse en la primera prueba. A la izquierda se ve la prótesis original y a él usando los controles para pasar pequeños bloques de una caja a otra. Ha tenido ese brazo por 20 meses, o sea que ya se siente bien con él. A la derecha, dos meses después de ajustarle la prótesis de reinervación inducida; que, dicho de paso, es el mismo brazo físico, aunque programado un poco diferente; se ve mucho más rápido y más suave al pasar esos pequeños bloques. En ese momento sólo estábamos usando tres de las señales.
Then we had one of those little surprises in science. So we're all motivated to get motor commands to drive robotic arms. And after a few months, you touch Jesse on his chest, and he felt his missing hand. His hand sensation grew into his chest again probably because we had also taken away a lot of fat, so the skin was right down to the muscle and deinnervated, if you would, his skin. So you touch Jesse here, he feels his thumb; you touch it here, he feels his pinky. He feels light touch down to one gram of force. He feels hot, cold, sharp, dull, all in his missing hand, or both his hand and his chest, but he can attend to either. So this is really exciting for us, because now we have a portal, a portal, or a way to potentially give back sensation, so that he might feel what he touches with his prosthetic hand. Imagine sensors in the hand coming up and pressing on this new hand skin. So it was very exciting.
Luego tuvimos una de esas pequeñas sorpresas científicas. Estábamos tratando de obtener las órdenes para mover los brazos robóticos. Después de unos pocos meses, al tocar a Jesse en el pecho él sintió su mano perdida. La sensación de la mano volvió a su pecho probablemente porque habíamos retirado una cantidad de grasa, de modo que la piel estaba pegada al músculo y desnervó, si se quiere, su piel. Así, si tocas a Jesse aquí, él siente su dedo; y si lo tocas aquí, siente su meñique. Él siente pequeños toques hasta de un gramo de fuerza. Siente calor, frío, una punta, algo romo, todo eso, en la mano perdida o en la mano y en el pecho, pero puede sentirlo en uno u otro. Esto es verdaderamente emocionante porque ahora tenemos un portal, o sea una manera posible de recuperar las sensaciones para que él pueda sentir lo que toca con su mano ortopédica. Imagínense unos sensores en la mano que tocan y presionan sobre la nueva piel. Es increíble.
We've also gone on with what was initially our primary population of people with above-the-elbow amputations. And here we deinnervate, or cut the nerve away, just from little segments of muscle and leave others alone that give us our up-down signals and two others that will give us a hand open and close signal. This was one of our first patients, Chris. You see him with his original device on the left there after eight months of use, and on the right, it is two months. He's about four or five times as fast with this simple little performance metric.
También volvimos a la que inicialmente era nuestra población primaria; personas con amputación arriba del codo. Aquí desnervamos, o sea, cortamos un nervio apenas con pequeños trozos de músculo y otros los dejamos intactos para que nos den señales de arriba-abajo y otros dos que emitan señales de mano abierta y cerrada. Hicimos esto en uno de nuestros primeros pacientes; Chris. Pueden verlo con su dispositivo original a la izquierda, después de 8 meses de usarlo, y a la derecha, con sólo 2 meses. Cuatro o cinco veces más rápido según este sencillo medidor de desempeño.
All right. So one of the best parts of my job is working with really great patients who are also our research collaborators. And we're fortunate today to have Amanda Kitts come and join us. Please welcome Amanda Kitts.
Bien. Una de mis mejores tareas es trabajar con pacientes maravillosos que a la vez son colaboradores. Hoy tenemos la suerte de contar con Amanda Kitts, que nos acompaña. Por favor, una bienvenida para Amanda Kitts.
(Applause)
(Aplausos)
So Amanda, would you please tell us how you lost your arm?
Amanda, por favor, ¿quieres contar como perdiste el brazo?
Amanda Kitts: Sure. In 2006, I had a car accident. And I was driving home from work, and a truck was coming the opposite direction, came over into my lane, ran over the top of my car and his axle tore my arm off.
AK: Claro. En el 2006 tuve un accidente automovilístico. Yo iba manejando del trabajo a casa, y venía un camión en dirección opuesta, que se pasó a mi carril, se abalanzó sobre mi auto y con el eje me arrancó el brazo.
Todd Kuiken: Okay, so after your amputation, you healed up. And you've got one of these conventional arms. Can you tell us how it worked?
Todd Kuiken: Bueno, después de la amputación, se sanó y conseguiste uno de estos brazos convencionales. ¿Puedes decir cómo funcionaba?
AK: Well, it was a little difficult, because all I had to work with was a bicep and a tricep. So for the simple little things like picking something up, I would have to bend my elbow, and then I would have to cocontract to get it to change modes. When I did that, I had to use my bicep to get the hand to close, use my tricep to get it to open, cocontract again to get the elbow to work again.
AK: Bueno, era un poco difícil, porque tenía que operar con el bíceps y el tríceps. Para las cosas simples como levantar algo, tenía que doblar el codo, y luego volver a contraerlo para cambiar de modalidad. Al hacerlo tenía que usar el bíceps para que la mano se cerrara, y luego el tríceps para abrirla y volver a contraer para que el codo actuara nuevamente.
TK: So it was a little slow?
TK: ¿Era un poco lento?
AK: A little slow, and it was just hard to work. You had to concentrate a whole lot.
AK: Un poco lento y era difícil de manejar. Había que concentrarse mucho.
TK: Okay, so I think about nine months later that you had the targeted reinnervation surgery, took six more months to have all the reinnervation. Then we fit her with a prosthesis. And how did that work for you?
TK: Bien. Pienso que unos 9 meses después, cuando tuviste la cirugía, llevó seis meses más para completar toda la reinervación. Luego le acoplamos una prótesis. ¿Cómo te funciona eso?
AK: It works good. I was able to use my elbow and my hand simultaneously. I could work them just by my thoughts. So I didn't have to do any of the cocontracting and all that.
AK: Funciona bien. Puedo usar el codo y la mano simultáneamente. Puedo controlarlos con solo pensarlo. Ya no tengo que hacer todas esas contracciones.
TK: A little faster?
TK: ¿Algo más rápido?
AK: A little faster. And much more easy, much more natural.
AK: Algo más rápido. Y mucho más fácil, mucho más natural.
TK: Okay, this was my goal. For 20 years, my goal was to let somebody [be] able to use their elbow and hand in an intuitive way and at the same time. And we now have over 50 patients around the world who have had this surgery, including over a dozen of our wounded warriors in the U.S. armed services. The success rate of the nerve transfers is very high. It's like 96 percent. Because we're putting a big fat nerve onto a little piece of muscle. And it provides intuitive control. Our functional testing, those little tests, all show that they're a lot quicker and a lot easier. And the most important thing is our patients have appreciated it.
TK: Bueno. Ese es mi objetivo. Durante 20 años mi propósito ha sido que alguien pueda usar el codo y la mano de manera intuitiva y simultánea. Tenemos más de 50 pacientes por todo el mundo, que han tenido esta cirugía, incluyendo más de una docena de soldados heridos en las fuerzas armadas de Estados Unidos. La tasa de éxito de transferencias de nervios es muy alta. Como del 96%. Porque ponemos un nervio grande y grueso en una pequeña porción de músculo. Y esto nos da el control intuitivo. Nuestras pequeñas pruebas de desempeño, siempre muestran más rapidez y mayor facilidad. Y lo más importante es que a nuestros pacientes les encanta.
So that was all very exciting. But we want to do better. There's a lot of information in those nerve signals, and we wanted to get more. You can move each finger. You can move your thumb, your wrist. Can we get more out of it? So we did some experiments where we saturated our poor patients with zillions of electrodes and then had them try to do two dozen different tasks -- from wiggling a finger to moving a whole arm to reaching for something -- and recorded this data. And then we used some algorithms that are a lot like speech recognition algorithms, called pattern recognition. See.
Todo esto es muy emocionante. Pero tenemos que mejorar. Hay una gran cantidad de información en las señales nerviosas y queremos obtener algo más. Que uno pueda mover cada uno de los dedos, el pulgar, la muñeca. ¿Podremos obtener más? Hicimos algunos experimentos en los que saturamos a los pobres pacientes con millones de electrodos para que hicieran más de veinte tareas diferentes; desde encorvar un dedo hasta mover todo el brazo para alcanzar algo; y registramos la información. Luego aplicamos unos algoritmos parecidos a los de reconocimiento de voz, llamados reconocimiento de patrones. Miren.
(Laughter)
(Risas)
And here you can see, on Jesse's chest, when he just tried to do three different things, you can see three different patterns. But I can't put in an electrode and say, "Go there." So we collaborated with our colleagues in University of New Brunswick, came up with this algorithm control, which Amanda can now demonstrate.
Aquí puede verse el pecho de Jesse, tratando de hacer tres cosas diferentes. Pueden ver tres patrones diferentes. Pero no podemos poner un electrodo y decir: "Vaya allá". En colaboración con nuestros colegas de la Universidad de Nueva Brunswick, logramos este algoritmo de control que Amanda puede mostrar ahora.
AK: So I have the elbow that goes up and down. I have the wrist rotation that goes -- and it can go all the way around. And I have the wrist flexion and extension. And I also have the hand closed and open.
AK: Tengo un codo que puede subir y bajar. Tengo rotación en la muñeca que se mueve; puede hacer giros completos. Y tengo flexión y extensión en la muñeca. También puedo abrir y cerrar la mano.
TK: Thank you, Amanda. Now this is a research arm, but it's made out of commercial components from here down and a few that I've borrowed from around the world. It's about seven pounds, which is probably about what my arm would weigh if I lost it right here. Obviously, that's heavy for Amanda. And in fact, it feels even heavier, because it's not glued on the same. She's carrying all the weight through harnesses.
TK: Gracias, Amanda. Este es un brazo experimental, hecho de partes del comercio local con algunas que traje de otros lugares del mundo. Pesa como 3 kilos, que es probablemente lo que pesaría mi brazo si lo cortara desde aquí. Obviamente, para Amanda es muy pesado. Y parece más pesado aún porque no está integrado sino que lleva todo ese peso colgado de arneses.
So the exciting part isn't so much the mechatronics, but the control. So we've developed a small microcomputer that is blinking somewhere behind her back and is operating this all by the way she trains it to use her individual muscle signals. So Amanda, when you first started using this arm, how long did it take to use it?
La mejor parte no es tanto toda esa mecatrónica, sino el control. Hemos desarrollado un pequeño microcomputador que está centelleando por ahí en su espalda, que funciona como ella le enseña para usar cada una de las señales musculares. Amanda, cuando comenzaste a usar este brazo, ¿cuánto tiempo necesitaste para manejarlo?
AK: It took just about probably three to four hours to get it to train. I had to hook it up to a computer, so I couldn't just train it anywhere. So if it stopped working, I just had to take it off. So now it's able to train with just this little piece on the back. I can wear it around. If it stops working for some reason, I can retrain it. Takes about a minute.
AK: Me llevó probablemente unas 3 o 4 horas enseñarle. Tuve que conectarlo a un computador, así que no podía entrenarlo en cualquier parte. Si dejaba de funcionar, tenía que quitármelo. Ahora puedo entrenarlo con este pequeño aparato en la espalda que puedo llevar conmigo. Si deja de funcionar por alguna razón, lo vuelvo a entrenar. Como en un minuto.
TK: So we're really excited, because now we're getting to a clinically practical device. And that's where our goal is -- to have something clinically pragmatic to wear. We've also had Amanda able to use some of our more advanced arms that I showed you earlier. Here's Amanda using an arm made by DEKA Research Corporation. And I believe Dean Kamen presented it at TED a few years ago. So Amanda, you can see, has really good control. It's all the pattern recognition. And it now has a hand that can do different grasps. What we do is have the patient go all the way open and think, "What hand grasp pattern do I want?" It goes into that mode, 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?
TK: Estamos encantados porque estamos llegando a un dispositivo clínicamente práctico. Esa es nuestra meta; tener algo, clínicamente pragmático, que pueda usarse. Amanda también ha podido usar algunos de los brazos más avanzados que mostré antes. Aquí está Amanda usando un brazo hecho por DEKA Research Corporation. Creo que Dean Kamen lo presentó en TED hace unos años. Amanda, como puede verse, tiene muy buen control. Todo es reconocimiento de patrones. Ahora se tiene una mano que puede agarrar de diversas formas. Lo que hacemos es que el paciente la abra por completo y piense: "¿Qué clase de agarre quiero?" Y se pone en esa modalidad; son hasta 5 o 6 formas de agarre diferentes con esta mano. Amanda, ¿cuántas podías hacer con el brazo de DEKA?
AK: I was able to get four. I had the key grip, I had a chuck grip, I had a power grasp and I had a fine pinch. But my favorite one was just when the hand was open, because I work with kids, and so all the time you're clapping and singing, so I was able to do that again, which was really good.
AK: Podía hacer 4. Tenía el de agarrar una llave, el de lanzar, el de hacer fuerza y el de pellizco fino. Pero mi favorito era simplemente la mano abierta porque trabajo con chicos y todo el tiempo estás aplaudiendo y cantando, de modo que pude volver a hacerlo, y fue muy bueno.
TK: That hand's not so good for clapping.
TK: Pero esa mano no es buena para aplaudir.
AK: Can't clap with this one.
AK: No puedo aplaudir con esta.
TK: All right. So that's exciting on where we may go with the better mechatronics, if we make them good enough to put out on the market and use in a field trial. I want you to watch closely.
TK: Bien. Es emocionante pensar a dónde podremos llegar con mejor mecatrónica, si le hacemos las mejoras para comercializarlo y hacer un ensayo de campo. Miren con atención.
(Video) Claudia: Oooooh!
(Video) Claudia: ¡Ahh!
TK: That's Claudia, and that was the first time she got to feel sensation through her prosthetic. She had a little sensor at the end of her prosthesis that then she rubbed over different surfaces, and she could feel different textures of sandpaper, different grits, ribbon cable, as it pushed on her reinnervated hand skin. She said that when she just ran it across the table, it felt like her finger was rocking. So that's an exciting laboratory experiment on how to give back, potentially, some skin sensation.
TK: Esta es Claudia, era la primera vez que podía sentir con esa prótesis. Tiene un pequeño sensor en el extremo que ella frota en superficies diferentes para sentir diversas texturas; de papel de lija, varios granos, cable, al apoyarse en la piel de la mano reinervada. Ella dijo que al pasarla sobre la mesa, sentía que el dedo se mecía. Este es un gran experimento de laboratorio para devolver, posiblemente, alguna sensación de la piel.
But here's another video that shows some of our challenges. This is Jesse, and he's squeezing a foam toy. And the harder he squeezes -- you see a little black thing in the middle that's pushing on his skin proportional to how hard he squeezes. But look at all the electrodes around it. I've got a real estate problem. You're supposed to put a bunch of these things on there, but our little motor's making all kinds of noise right next to my electrodes. So we're really challenged on what we're doing there.
Aquí hay otro video que muestra algunos retos. Este es Jesse apretando un juguete de espuma. Cuanto más oprime -en el centro se ve una cosa pequeña que hace fuerza sobre su piel en proporción a la presión que él ejerce. Fíjense en los electrodos. Tengo un problema de espacio. Tenemos que poner muchas de estas cosas ahí, y el motorcito hace toda clase de ruidos junto a los electrodos. Ahí hay un serio desafío.
The future is bright. We're excited about where we are and a lot of things we want to do. So for example, one is to get rid of my real estate problem and get better signals. We want to develop these little tiny capsules about the size of a piece of risotto that we can put into the muscles and telemeter out the EMG signals, so that it's not worrying about electrode contact. And we can have the real estate open to try more sensation feedback. We want to build a better arm. This arm -- they're always made for the 50th percentile male -- which means they're too big for five-eighths of the world. So rather than a super strong or super fast arm, we're making an arm that is -- we're starting with, the 25th percentile female -- that will have a hand that wraps around, opens all the way, two degrees of freedom in the wrist and an elbow. So it'll be the smallest and lightest and the smartest arm ever made. Once we can do it that small, it's a lot easier making them bigger.
El futuro es brillante. Estamos muy interesados en hacer todas estas cosas. Por ejemplo, queremos resolver el problema de espacio y obtener mejores señales. Hay que desarrollar pequeñas cápsulas del tamaño de granos de arroz para incrustarlas en los músculos y emitir a distancia señales electromiográficas, para no preocuparse por electrodos de contacto. Podemos tener el espacio abierto para ensayar más reacciones sensoriales. Queremos hacer un mejor brazo. Este brazo -siempre se hacen para el percentil 50, masculino- o sea que son demasiado grandes para 5/8 de la gente. Más que un brazo superfuerte y superrápido, estamos haciendo uno que sea, partiendo del percentil 25, femenino, que tenga una mano envolvente, que se abra bien, con dos grados de libertad en muñeca y codo. Que sea el más pequeño, más liviano y más listo que jamás se haya hecho. Cuando logremos hacerlo así de pequeño será mucho más fácil ampliarlo.
So those are just some of our goals. And we really appreciate you all being here today. I'd like to tell you a little bit about the dark side, with yesterday's theme. So Amanda came jet-lagged, she's using the arm, and everything goes wrong. There was a computer spook, a broken wire, a converter that sparked. We took out a whole circuit in the hotel and just about put on the fire alarm. And none of those problems could I have dealt with, but I have a really bright research team. And thankfully Dr. Annie Simon was with us and worked really hard yesterday to fix it. That's science. And fortunately, it worked today.
Estas son algunas de nuestras metas. Me alegro que todos Uds. estén hoy aquí. Me gustaría contar algo un poco negativo que sucedió ayer. Amanda llegó con un gran desfase horario usando su brazo y todo salió mal. Apareció un fantasma en el computador, un cable roto, un convertidor que hacía chispas. Desarmamos todos los circuitos en el hotel y casi activamos la alarma de incendio. Yo no podía resolver ninguno de esos problemas, pero tengo un gran equipo de investigadores. Doy gracias que la Dra. Annie Simon estaba ahí y trabajó ayer muchísimo para arreglarlos. Así es la ciencia. Afortunadamente hoy funcionó bien.
So thank you very much.
Muchas gracias.
(Applause)
(Aplausos)