Traditionellt handlar smarta textilier om sensorik – att med elektricitet mäta och känna av något. Det kan vara kläder, sänglinne eller andra textiler som förses med sensorer för att mäta exempelvis EKG (hjärtat) eller EMG (muskler).

Nils-Krister Persson

– Det vi börjat med här är nästa steg. Det är aktuering. Vi påverkar bäraren av kläderna, förklarar Nils-Krister Persson, ansvarig för forskningen vid Smart Textiles vid Högskolan i Borås.

Tanken är att i framtiden kunna ersätta vissa läkemedel med textilier med inbyggd elektricitet. Området heter electroceutical och kan jämföras med farmaceutisk, som är kemisk medicinsk behandling

Just nu pågår två tydliga sådana projekt vid Smart Textiles (se faktaruta). Det ena har precis startat och ska titta på smärtbehandling för äldre. Det andra, kallat Smart socka, fokuserar på behandling av blodpropp och har kommit betydligt längre.

– Kring det senare har ett företag precis bildats i Stockholm och det finns patentansökningar på gång, säger Nils-Krister Persson, och fortsätter:

– Jag är ledsen att jag inte kan berätta mer om patenttankarna, men det visar väl ändå att det finns en ganska hög mogenhet i detta, även om vi inte är färdiga.

Upprinnelsen till sock-projektet är att förebygga och behandla blodpropp (trombos) som uppstår i framför allt benen. En relativt vanlig dödsorsak idag är lungemboli, som ofta härstammar från en propp i benet.

Ett inaktivt liv ökar risken att drabbas markant, och blir en person dessutom inlagd på sjukhus för en operation som gör hen sängliggande – exempelvis operation av hälsenan – ökar risken ytterligare.

– När vi rör oss aktiverar inte bara rörelsen blodflödet i benen utan venklaffarna som puffar blodet mot hjärtat aktiveras även neuromuskulärt. Rör vi oss inte finns ingen sådan aktivering och då kan det bli så att normala antikoaguleringsfaktorer inte utlöses i blodet.

Prototyp av ett plagg för de nedre extremiteterna. Den består av en oelastisk bakre del och en elastisk sida. Tillsammans skapar de god kontakt för elektroderna som är inbyggda.

Risk finns för att en orörlig patient får en djup bentrombos, vilket är vanligast och allvarligt. Klart allvarliga är det dock om proppen börjar röra sig mot lungtrakten där den kan ge lungembolism som är livshotande.

– Vår tanke är att göra en strumpa med inbyggda elektroder som lurar kroppen att tro att den är i rörelse. En sådan strumpa kan till exempel ingå som en liten armering under ett gips.

En pulsad signal används för att simulera rörelse i underbenet. Det är väsentligen tre parametrar som forskarna jobbar med: strömmens amplitud, frekvens och pulslängd.

Här används ett pulståg med en grundfrekvens på ett tiotal hertz och en ström på några milliampere. Förhållandet mellan de tre parametrarna är intressant eftersom behandlingen depolariserar de yttersta cellskikten.

Prototyp av en elektrostimulerande byxa. Här syns utsidan med kontakter som tillåter att forskarna kopplaren signalerna.

Sedan projektet startade för två och ett halvt år sedan har ett flertal prototyper tagits fram.

– Vi har tittat på att göra strumporna på ett rationellt sätt, så vi stickar dem i ett enda stycke där vissa partier har vanligt garn, medan ytor som sitter anatomiskt stickas som elektroder.

De liknar vanliga kompressionsstrumpor som går att köpa på apoteket, och har även en viss kompression. Forskningen har nämligen visat att ett visst tryck kan vara ett sätt att minska impedansen när torra elektroder används. Även en liten gnutta fukt gör skillnad.

– Där jobbar vi med lite olika tekniker, ett är att skapa svett genom att göra vissa delar av strumpan tätare. Bara en droppe gör skillnad.

Kliniska prövningar på liggande personer har visat att idén fungerar. Med hjälp av ultraljud har forskarna kunnat konstatera att den elektriska strumpan ökar blodflödet.

Just nu skruvas det på flera parametrar för att optimera resultatet. Hur jämnt skickade elektroderna är, var de placeras samt deras torrhet är några avgörande detaljer.

– Den delen är intressant, men lite för tajt kopplat mot det företag som just nu håller på att startas. Jag kan säga att vi har fått bra förståelse för vilka faktorer som spelar roll, samtidigt är det ett väldigt komplicerat system, säger Nils-Krister Persson.

Kanske den största utmaningen i projektet är att tillverka strumpan i ett stycke. Den stickas som ett litet kretskort med en mängd inbyggda ledare till elektroderna som placerar som enskilda öar.

– Textilmässigt är det en extrem utmaning. En strumpa stickas ju som en spiral, men vi vill ju ha ledare på tvärsen, längs med benet, det är knepigt. Vi är verkligen nere på enskild garntråd i stickningen, och för det krävs specialbyggda stickmaskiner.

Det enda som inte integreras är drivningen, som inte heller är fokus i detta projekt. Drivningen läggs istället i en liten box och placeras sedan i en stickad ficka på strumpan.

Artikeln är tidigare publicerad i magasinet Elektroniktidningen. Prenumerera kostnadsfritt!

Den långsiktiga tanken är att en strumpa ska kunna anpassas till en individ på samma sätt som ortopediska hjälpmedel görs idag. En dator läser av storleken på en person för att sedan skapa en skräddarsydd strumpa till individen.

– Vi har andra projekt som håller på att titta på detta. I detta sammanhang låter det kanske lite lustigt, men vi talar om sömlös integration, skrattar Nils-Krister Persson.

Innan projektet avslutas till sommaren finns en hel del kvar att göra. En sådan har att göra med att skapa ett användarinterface – en viktig detalj för både patient och anhörig, men också vårdpersonal.

– Kliniska prövningar har visat att idén fungerar men det är klart att det även behöver göras långtidsmonitorering och annat ovanpå detta, konstaterar Nils-Krister Persson.