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.
Сегодня я хотел бы поговорить с вами о бионике. Это распространённое название науки о замене частей живого организма механическими устройствами или роботами. Фактически, материя жизни входит в контакт с машиной. Я хочу рассказать о том, как бионика может помочь людям, пережившим ампутацию руки.
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.
Это наша мотивация. Ампутация руки влечёт за собой серьёзные последствия. Функциональные ограничения очевидны. Наши руки — удивительные инструменты. Когда теряешь одну или, того хуже, обе, становится гораздо сложнее выполнять простейшие физические действия. Прибавим глубокое эмоциональное потрясение. В клинике я трачу столько же времени на эмоциональную реабилитацию пациентов, сколько и на их физические проблемы. И, наконец, существенное влияние на социализацию. С помощью рук мы говорим. Мы здороваемся за руку. Мы соприкасаемся с физическим миром при помощи рук. Потеряв их, мы натыкаемся на серьёзную преграду. К ампутации руки часто приводит травма, несчастный случай на производстве, автокатастрофа, или, всего хуже, боевые ранения. Бывает, что дети рождаются без рук — это врождённый порок конечностей.
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.
К сожалению, протезирование верхних конечностей сейчас не на высоте. Есть два основных типа протезов. Их называют протезами на мышечной силе. Принцип появился сразу после Гражданской войны, и совершенствовался в Первую и Вторую мировые войны. Здесь вы видите патент руки 1912 года. Конструкция не особо отличается от той, что носит мой пациент. Они работают на силе плеча. Когда вы напрягаете плечи, натягивается велосипедный кабель. Этот кабель сжимает или разжимает кисть или крюк, или сгибает локоть. Мы до сих пор активно используем их. Они надёжны и относительно просты в использовании.
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.
Актуальное на сегодня устройство — миоэлектрический протез. Это автоматизированное устройство, которым управляют короткие электрические импульсы мышц. Каждый раз, когда вы сокращаете мышцу, от неё исходит электрический импульс, который можно записать антенной или электродами и использовать для управления автоматизированным протезом. Они хорошо подходят для людей, недавно потерявших кисть, потому что мышцы кисти никуда не делись. Вы сжимаете кисть, сокращаются эти мышцы. Разжимаете — сокращаются вот эти мышцы. Всё происходит интуитивно, и протез прекрасно работает.
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?
Но как быть, если ампутацию провели выше? Вот вы потеряли всю руку, начиная с локтя. Вы потеряли не только вот эти мышцы, но ещё и кисть, и локоть. Что вам делать? Нашим пациентам приходится использовать сложные системы, привлекающие только мышцы плеча, чтобы управлять роботизированными конечностями. У нас есть роботизированные конечности. Несколько из них доступны на рынке, пару вы видите здесь. Они состоят из кисти, которая раскрывается и сжимается, локтя и вращателя запястья. Другие функции отсутствуют. Если бы они были, как бы мы сообщали протезу, что делать?
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.
Мы построили собственную руку в Чикагском Институте Реабилитации, добавив изгиб запястья и плечевой сустав, и добились 6 степеней подвижности. Также мы смогли поработать с некоторыми очень продвинутыми протезами, созданными на деньги военных США; эти прототипы обладают 10 степенями подвижности, включая подвижные кисти. Но, всё-таки, как сообщить роботизированным рукам, что делать? Как ими управлять? То есть, нам нужен нейронный интерфейс, способ подключиться к нервной системе или к мыслительному процессу, чтобы движения были интуитивными, естественными, как у нас с вами.
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.
Тело работает так. Мозг посылает двигательную команду, она проходит по спинному мозгу к нервам, от них — к мышцам. С ощущениями всё наоборот. Прикосновение посылает импульс по тем же нервам обратно в мозг. Когда вы теряете руку, нервная система продолжает работать. Нервы всё ещё могут передавать команды. И, если я коснусь нервного окончания ветерана Второй мировой войны, он всё так же почувствует отсутствующую руку. Вы спросите, почему не установить в мозг прибор для записи сигналов, или такой же, но на нервное окончание? И записать их там. Это очень интересное поле для исследования, но выполнить это на практике крайне сложно. Придётся внедрить сотни микроскопических проводов, чтобы вести запись с одиночных нейронов — единиц нервного волокна, которые посылают короткие сигналы величиной в микровольты. Это слишком трудоёмкий процесс, чтобы использовать его здесь и сейчас.
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.
Поэтому мы разработали другой подход. Мы стали использовать естественный усилитель нервных импульсов — мышцы. Мышцы усиливают нервный импульс в тысячу раз, такой сигнал мы уже можем записать с кожи, как вы видели ранее. Мы назвали наш метод целевой реиннервацией. Представьте, у тех, кто потерял руку целиком, всё ещё сохраняются четыре основных нерва, контролирующих конечность. Мы отделяем один нерв от грудной мышцы и позволяем нужным нервам врасти в неё. Вы думаете: «Надо сжать кулак», и участок груди сокращается. Вы думаете: «Нужно согнуть локоть», и сокращается другой участок. Теперь с помощью электродов мы можем уловить сигнал и заставить руку шевелиться. Такова идея.
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.
А вот первый человек, на котором мы её опробовали. Его зовут Джесси Салливан Он не просто человек, он — святой. 54-летний электрик прикоснулся не к тому проводу — обе его руки так сильно обгорели, что пришлось ампутировать их по плечи. Джесси прибыл к нам в институт, чтобы получить два прекрасных устройства, посмотрите на них. Справа всё ещё стоит старый протез с кабелем. Чтобы пошевелить нужным суставом, он использует эти переключатели у подбородка. Слева он с новым автоматизированным протезом с тремя суставами, управление происходит за счёт подушечек на плече, он прикасается к ним, чтобы начать работу. Кстати, Джесси отличный крановщик, он отвечал нашим требованиям.
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.
И ему нужна была ревизионная операция грудной клетки. Это и позволило применить целевую реиннервацию. Операцию проводил мой коллега, доктор Грег Думаниан. Сначала мы вырезали его собственный нерв из мышцы, затем взяли нервы руки и как бы переместили их ниже, на грудь, и всё зашили. Где-то через три месяца нервы начали врастать, и мы смогли уловить подёргивание. Через шесть месяцев они вросли как следует, и мы увидели уверенное сокращение. Это выглядит так. Вот Джесси хочет сжать или разжать кулак, согнуть локоть. Видите движения на груди, а небольшие отметины — места, куда мы ставим антенны или электроды. И пусть кто-нибудь в зале попробует проделать подобное со своей грудью. Его мозг думает о движениях руки. Он не учился проделывать подобное мышцами. Тут нет процесса обучения. Всё происходит интуитивно.
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.
Здесь Джесси участвует в первом тесте. Слева Джесси со старым протезом, он использует переключатели, чтобы перекладывать кубики из коробки в коробку. Он носил этот протез 20 месяцев, так что уверенно им пользуется. Справа протез на основе целевой реиннервации, который мы установили за два месяца до теста. Физически это та же рука, только запрограммированная по-другому. И вы сами видите, насколько быстрее и плавнее он перекладывает кубики. На тот момент мы использовали лишь три сигнала.
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.
А потом, как всегда в науке, произошла неожиданная вещь. Мы нацелены получить двигательные команды для управления роботизированной рукой. Через несколько месяцев кто-то дотронулся до груди Джесси, а он почувствовал свою отсутствующую кисть. Ощущения руки перешли на грудную клетку, наверное, потому что мы убрали много жира, и кожа соприкасалась непосредственно с мышцей, кожа была деиннервирована. Т.е. вы прикасаетесь здесь, Джесси чувствует большой палец. Прикасаетесь здесь — мизинец. Он ощущает лёгкие прикосновения до одного грамма силы. Он чувствует горячее, холодное, острое, тупое, будто бы ладонью или сразу ладонью и грудью, он может выбрать, к каким ощущениям прислушаться. Мы были взбудоражены, потому что теперь у нас появился портал, или способ вернуть обратно чувства, чтобы он чувствовал, к чему прикасается его искусственная рука. Представьте, сенсоры в кисти посылают сигнал выше и отражают его на новой коже ладони. Мы были ужасно взволнованы.
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.
Мы продолжили исследования с основным контингентом, людьми, потерявшими руку выше локтя. Мы деиннервируем, вырезаем нерв из небольшого участка мышцы, остальные оставляем на месте; это даёт нам сигнал поднять-опустить и ещё два, которые обеспечивают сжимание и разжимание кисти. Это один из первых пациентов, Крис. Слева его старый протез после восьми месяцев использования, а справа — новый после двух месяцев тренировки. Он в четыре или пять раз быстрее, как видно на этом простом примере.
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.
Хорошо. Пожалуй, лучшая часть моей профессии — это работа с замечательными пациентами, которые принимают активное участие в исследованиях. Нам повезло, что сегодня к нам присоединится Аманда Киттс. Поприветствуйте, пожалуйста, Аманду Киттс.
(Applause)
(Аплодисменты)
So Amanda, would you please tell us how you lost your arm?
Аманда, расскажи, пожалуйста, как ты потеряла руку?
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.
Аманда Киттс: В 2006 я попала в автокатастрофу. Я возвращалась с работы домой, когда грузовик, шедший мне навстречу, оказался на моей полосе движения, снёс крышу моей машины и оторвал мне руку.
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?
Тодд Куйкен: После ампутации и заживления рубцов ты поставила классический протез. Расскажи, как ты с ним управлялась?
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.
АК: Было сложновато, потому что приходилось работать только бицепсом и трицепсом. Чтобы просто поднять что-то, мне приходилось сгибать локоть и одновременно с этим сокращать мышцы, чтобы переключить режим работы. После этого нужно было напрячь бицепс, чтобы сжать руку в кулак или трицепс, чтобы раскрыть кисть, снова сжать мышцы, чтобы заработал локоть.
TK: So it was a little slow?
ТК: То есть, это занимало много времени?
AK: A little slow, and it was just hard to work. You had to concentrate a whole lot.
АК: Да, к тому же было просто тяжело. Приходилось всё время концентрироваться на руке.
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?
ТК: Давайте переместимся на 9 месяцев вперёд, когда прошла операция по целевой реиннервации, плюс понадобилось 6 месяцев для окончательной реиннервации тканей. Мы установили протез. Как он тебе в действии?
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.
АК: Всё хорошо. Я смогла работать локтём и кистью одновременно, просто подумав о них. Мне больше не нужно поджимать и сгибать мышцы.
TK: A little faster?
ТК: Теперь всё происходит несколько быстрее?
AK: A little faster. And much more easy, much more natural.
АК: Да, быстрее и гораздо проще, гораздо естественнее.
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.
ТК: Это и была моя цель. 20 лет я стремился к тому, чтобы люди могли работать локтём и кистью интуитивно и одновременно. Сейчас больше 50 пациентов по всему миру сделали такую операцию, среди них около дюжины раненых бойцов американских вооружённых сил. Процент успешного переноса нервов очень высок. Около 96 процентов. Всё потому, что мы присоединяем здоровенный нерв к маленькому кусочку мышцы. Это и обеспечивает интуитивный контроль. Функциональное тестирование показывает, что новые протезы гораздо быстрее и проще в управлении. А важнее всего то, что это оценили пациенты.
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.
Всё это очень радует. Но мы хотим лучших результатов. Нервные импульсы содержат море информации, мы хотели добиться большего. Вы можете шевелить запястьем или каждым пальцем по-отдельности. Что нам это даёт? Мы провели несколько экспериментов, мы опутали бедных пациентов сетью электродов и заставили выполнять наши задания, согнуть палец, махнуть рукой, потянуться за чем-нибудь, и записали всю информацию. Потом воспользовались определённым алгоритмом, он похож на алгоритм распознавания речи и называется «распознавание образа». Видите.
(Laughter)
(Смех)
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.
Посмотрите на грудь Джесси, тут он выполняет три различных действия, вы видите три разных паттерна. Но я не могу просто подставить электрод и сказать: «Иди туда». Поэтому в сотрудничестве с Университетом Нью Брансвика был разработан алгоритм контроля, который сейчас продемонстрирует Аманда.
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: У меня есть механизм сгибания локтя. Я могу вращать запястье на 360 градусов. Я могу сгибать и разгибать руку в области запястья. Могу сжимать и разжимать кисть.
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.
ТК: Спасибо, Аманда. Это тестовый образец руки, но он изготовлен из серийных компонентов, я позаимствовал их из разных частей света. Он весит около 3 килограмм, и моя рука весила бы столько же, если бы её ампутировали вот здесь. Тяжеловато для Аманды. К тому же протез кажется тяжелее, потому что не является частью целого. Весь вес удерживается на ремнях.
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?
Но интересна здесь не механическая часть, а устройство контроля. Мы разработали микрокомпьютер, который мигает за спиной Аманды и управляет протезом, подстраиваясь под индивидуальные мышечные сигналы Аманды. Сколько тебе пришлось тренироваться, чтобы научиться пользоваться новой рукой?
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.
АК: Я занималась около трёх или четырёх часов, чтобы привыкнуть. Мне нужно было оставаться подключённой к компьютеру, я не могла обучать протез где угодно. Если рука отключалась, то приходилось её снимать. А теперь он подстраивается под меня, с помощью небольшой штуковины у меня на спине. Я могу взять её с собой куда угодно. Если рука почему-то перестанет работать, я её перепрограммирую. Это занимает всего минуту.
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?
ТК: Итак, мы в предвкушении, теперь у нас есть клинически пригодное устройство. Этого мы и хотим, создать устройство для клинической практики. Мы протестировали на Аманде более продвинутые руки, которые я показывал ранее. Здесь Аманда с рукой от DEKA Research Corporation. Думаю, Дэн Камен демонстрировал её на TED несколько лет назад. Как видите, Аманда прекрасно её контролирует. Это всё то же распознавание шаблона. Но теперь оно подключено к руке, которая способна на различные захваты. Мы просим пациента полностью раскрыть руку и подумать: «Какие варианты захватов мне понадобятся?» Модель получит эту информацию, а вы — 5 или 6 различных вариантов захвата. Аманда, сколько захватов ты освоила с рукой от 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.
АК: У меня получались 4. Основной захват, захват пальцами, сильное сжатие, и щепотка. Но моё любимое положение — открытая рука, ведь я работаю с детьми. Я снова смогла хлопать в ладоши и петь, что меня, конечно, очень порадовало.
TK: That hand's not so good for clapping.
ТК: Эта рука не совсем подходит для хлопков.
AK: Can't clap with this one.
АК: Да, с этой так не получится.
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.
ТК: Хорошо. Радует, что мы сможем достичь большего, если будем использовать более совершенные механизмы, которые можно выставить на рынок и провести полевые испытания. Смотрите внимательно.
(Video) Claudia: Oooooh!
(Видео) Клаудиа: Ого!
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.
ТК: Это Клаудия, она в первый раз почувствовала что-то через протез. На конце протеза был установлен сенсор, она дотрагивалась до различных поверхностей и смогла почувствовать текстуру наждачной бумаги, песка, ленточного кабеля, чувство прошло на реиннервированную кожу руки. Она рассказала, что как только провела ей по столу, почувствовала будто бы подрагивание пальцев. Это волнующий лабораторный эксперимент о том, как вернуть некоторую чувствительность кожи.
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.
Но у нас ещё остались нерешённые задачи. Это Джесси, он сжимает резиновую игрушку. И видите чёрную штуковину посередине, чем сильнее он сжимает игрушку, тем сильнее это отдаётся на коже. Но посмотрите на все эти электроды вокруг неё. Тут остро стоит «квартирный вопрос». Предполагается, что нужно поставить несколько таких штук, но этот маленький моторчик шумит прямо рядом с электродами. Поэтому мы должны решить, что нам с этим делать.
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.
Будущее видится прекрасным. Мы рады тому, что уже получилось, и предвкушаем решение новых задач, например, как избавиться от проблемы с жилплощадью и получать более точные сигналы. Мы хотим разработать малюсенькие капсулы размером с рисинку, чтобы внедрять их в мышцы и передавать электромагнитные сигналы, и не волноваться о контакте с электродами. Мы получим больше места, чтобы попробовать возродить больше ощущений. Мы хотим создать более совершенную руку. Сейчас руки создают для мужчин. Это означает, что они слишком велики для 5/8 населения планеты. Поэтому вместо очень сильной и очень быстрой руки, мы сделаем руку, которая будет подходить для женщин; она будет поворачиваться у запястья, полностью открывать ладонь, сгибаться в районе запястья и локтя. Это будет самая маленькая, лёгкая и самая умная рука из когда-либо созданных. Как только мы научимся делать такие маленькие руки, сделать их крупнее будет гораздо проще.
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.
Это лишь некоторые цели. Мы очень рады, что вы пришли сегодня. И раскрою вам секрет, что всё не так гладко. Вчера Аманда, уставшая после полёта, пробует руку в работе, и всё идёт не так. Сбой компьютера, испорченный провод, искрящий конвертор. Мы вырубили целый этаж в гостинице, чуть не включили пожарную сигнализацию. Один я бы с этим не справился, но у меня есть чудесная команда исследователей. Хорошо, что с нами была доктор Анни Саймон и как следует поработала, чтобы всё починить. Вот это наука. К счастью, сегодня всё работает.
So thank you very much.
Спасибо вам большое.
(Applause)
(Аплодисменты)