アンドリュールービンはSurfaceタブレットと一緒に座って、画面で骨格の握り締めと指を広げるのを見ます。 右腕は1年前に切断されましたが、彼は肩に取り付けられた特別なデバイスを使用してこれらの動きを繰り返します。
彼の腕の電極は、神経信号のシーケンスを記録するボックスに接続されています。これにより、ルービンはプロテーゼを訓練して、実際の腕のように動作することができます。 「指を絞ると、前腕の特定の筋肉が収縮します」と彼は言います。 「プログラムは、手を曲げたり伸ばしたりするときに発生するシーケンスを認識しますが、これはありません。」
ワシントン州の49歳の大学教授は、さまざまな手の動きに対応する肩の信号を認識するディープラーニングアルゴリズムを使用して、スタートアップInfinite Biomedical Technologiesを月に数回訪問します。
毎年、事故の結果またはさまざまな医学的理由により、150,000人以上が切断を受けています。 次に、それらのほとんどは、手または足で制御するための限られた数の信号を認識することができる人工装具を受け取ります。
しかし、Infiniteと別の会社は、高度な信号処理、シーケンス認識プログラム、およびその他の高度なエンジニアリング技術を活用して、Rubinや他の人々の生活を楽にする新しい人工コントローラーを作成することにしました。 重要なのは、プロテーゼが受け入れて解釈できるデータの量を増やすことです。 「ほとんどの患者の目標は、指を絞ったり絞ったり、手を回すなど、2つ以上の機能を使用することです。 InfiniteのディレクターであるRaul Kaliki氏は次のように述べています。 「今では、すでに手足のより多くのアクティブな信号を傍受することができます。」
14人の従業員で構成されるKalikiのチームがこの電子機器を作成し、他の会社の義歯に入れます。 彼らの電子センスコントローラーは、Rubinの肩にある最大8つの電極からのデータを記録します。 タブレットアプリケーションを使用した長時間のトレーニングのおかげで、このデバイスは、ルービンが特定の方法で肩を動かしたときに、ルービンの神経信号にエンコードされた意図を認識することができます。 次に、Senseは、特定のグリップを形成する人工装具に指示を渡します。
先週の金曜日、Infinite Calikiは、米国食品医薬品局（FDA）の代表者から、米国でのSenseの販売を承認する通知を受け取りました。 Kalikiは、11月末までに義歯にシステムの設置を開始する予定だと言います。 2017年、FDAの役人は、シカゴに拠点を置くCoaptの同様のシステムを承認しました。 現在、同社のディレクターであるブレアロックによると、400人以上が自宅で使用しています。
接合
ロックは13年前にノースウェスタン大学に所属するシカゴのリハビリテーション研究所でエンジニアとして働き始めました。 彼は外科医と協力して、切断後の患者の神経損傷を修復しました。 彼は、身体からの信号の受信を改善する方法を見つけ出すことができれば、改善された補綴物を作成することが容易になると気づいたと彼は言います。 「革新は、生体電子信号を使用して制御するためのより自然で直感的な方法を提供することです」とLocke氏は言います。
人工器官の以前のバージョンでは、電極は信号の強さを記録しましたが、「オーケストラを聴くと、楽器の音量がどれだけ大きいかを知るだけでした」とロックは言います。 「信号の内容と精度を把握するのはかなり困難でした。」 Coaptシステムは補綴物の内部で機能し、必要な個人調整の数に応じて10,000ドルから15,000ドルの費用がかかります。 Lockeによると、人工肢は10,000ドルから150,000ドルの間で人にかかることがあります。
ニコールケリーは、1年前にCoapt制御システムとともに新しい補綴物を受け取りました。 現在、シカゴの28歳の居住者は、新鮮な唐辛子を挽いて、トランプとオープンビールを保持することができます。
「多くのアクションで、以前はそれらを実行できなかったことが判明しました。突然、彼らははるかに楽になり始めました」と、左前腕なしで生まれたケリーは言います。 彼女の補綴物は「私の体ではなく、100％自然ではない」と彼女は言った。 -このテクノロジーと通信する私の体には学習曲線があります。 ソルトシェーカーやペッパーシェーカーを持っているようなことでさえ、私は実際、初めて進みます。」
Coaptシステムにはリセットボタンもあり、フックが必要に応じて機能しない場合にKellyがシーケンス認識システムを再起動できるようにします。 「ある時点で彼女が何か奇妙なことをしているように思える場合、リセットをクリックすることができます」と、元ミス・アメリカの出場者であり、障害者の権利の活動家であるケリーは言います。 彼女は、腕の再トレーニングに約2分かかると言います。
そして、これが唯一の革新ではありません。 Infinite Biomedicalのエンジニアは無線周波数識別（ RFID ） タグを配布し、手足のない人がドアノブ、台所用品、その他の家庭用品（特定のグリップを必要とする便利なデバイス）に貼り付けられるようにします。 アイデアは、プロテーゼのコントローラーがRFID信号を認識し、たとえば、ドアハンドルを回すために必要なキャプチャーを新聞を取るために必要なキャプチャーに自動的に変更するというものです。 Kalikiによると、このプロジェクトは国立衛生研究所からの財政支援を受けて開発されています。
これらのテクノロジーはまだ新しく、すべての人が利用できるわけではありません。 あなたはそれらを使用する方法を学ぶために多くを訓練する必要があります、そして、もちろん、すべての保険会社が最も複雑な人工装具または新しい管理システムのために支払うわけではありません。 しかし、アンドリュー・ルービンなどの患者は、これらのブレークスルーの多くがすぐに現れることを望んでいます。 これまでのところ、彼がカップを取り、ドアを開ける必要がある場合、彼は義足のグリップを変える必要があるたびにスマートフォンアプリケーションを使用しなければなりません。
「これは時間のかかるプロセスであり、最終的には携帯電話に頼らずにグリップを変えることができるようなものを思いつくと思います」と彼は言います。 ルービンは、ボルチモアにあるInfiniteのオフィスで毎週トレーニングするのが好きだと言っています。JohnsHopkins Universityのバイオエンジニアリングラボでは、本物の手のような痛みを感じるグローブを開発しています。 しかし、敗血症に感染し数年前に足の切断に耐えたルービンは、右手でDSLRのシャッターを切ったり、プレートのバランスをとったり、ペンで書くことさえできるようになりたいと考えています。 そして、彼は自宅で新しい無限シーケンス認識システムをテストした最初の人物として、この点からそれほど遠くない。