我们进一步使用扶手和搁脚板来模拟轮椅坐姿（图1（a）），但（非残疾）受试者被指示使用扶手/搁脚板进行舒适的坐姿，而不是支撑他们的体重。椅子安装在MR桌上，用于负重坐姿MR扫描（图1（b））。每个受试者接受五次负重扫描：直接坐在椅子上（刚性支撑），然后分别坐在四个垫子上（详情见下一节）。在更换坐垫的同时，要求受试者尽可能少地抬起臀部，以避免出现重大的姿势变化。椅子上的标记用于保持放置在椅子上的每个垫子的可比臀部位置，方法是将身体中线与椅子上的正面标记对齐，将大转子与椅子上的侧面标记对齐。

表1

靠垫

本研究选择了四个垫层：两个标准商用粘弹性垫层（A和B）和两个标准商用泡沫垫层（C和D），厚度和机械性能如表1所示。在实验室条件下，磁共振成像试验前测量每个缓冲垫的弹性模量。具体地，我们测试了粘弹性垫A在一个缩进测试配置使用一个半球形压头连接到一个机电单轴试验机（ISTRON 5544；海维康，英国），它的缓冲垫以20毫米/分钟的速度。我们计算了长期弹性模量的缓冲垫使用赫兹的解决方案。对于这种压头缓冲接触问题，如Agam和Gefen所述，在允许1分钟的应力松弛后，压痕应变为60%、70%和80%[19]（体重下的典型缓冲应变[20]）。在压缩配置中测试缓冲垫B、C和D。从每个垫层上切取6.5×6.5×6.5cm的材料试样。来自缓冲垫B（也被称为粘弹性缓冲垫）（表1）的试样在60%、70%和80%应变下进行长期弹性模量试验，与缓冲垫a的试验方案类似。来自泡沫缓冲垫C和D的试样被压缩至80%应变，再次压缩速率为20 mm/min，记录了它们的切线（瞬时）弹性模量。记录了垫层C和D的切线模量，因为与粘弹性垫层SA和B不同，垫层C和D在较大的垫层应变下没有表现出实质性的粘弹性行为（即应力松弛）（表1）。

图1a

图1b

图1.磁共振成像（MRI）研究的实验设计：（a）方案和（b）受试者坐在MRI中的照片。

坐位压力在单独的研究中，我们记录了当受试者坐在垫子A、B、C和D（表1）上时，受试者IT区域的接触压力，垫子放置在MRI设置中使用的相同塑料椅上。我们使用放置在臀部和垫子/支架之间的商用压力垫，以1赫兹的频率测量接触压力。我们使用了Tactilus®压力垫（Sensor Products Inc；Madison，New Jersey），其中包含256个压电传感器，每个2.5×2.5 cm~2，容量为141 kg/cm~2，精度为±10%，重复性为±2%，滞后性为±5%，非线性为±1.5%。传感器固有的蠕变和滞后效应由Tactilus®软件自动校正。在实际的MRI扫描中，由于压力垫和MRI之间的电磁干扰，没有获得接触压力。我们得到了它的峰值接触压力和臀部缓冲接触区的平均压力。

在坐姿压力研究中，受试者还被要求选择最舒适的坐垫和最不舒适的坐垫。

磁共振数据分析

通过磁共振扫描分别计算臀肌、浅表脂肪组织（肌肉和皮肤之间）以及肌肉和脂肪作为一种有效的“软组织”材料（图2）的组织变形。组织变形计算如下：对于肌肉，我们首先通过测量非负重磁共振扫描的顶点到肌肉脂肪边界的垂直距离来获得非变形厚度。通过再次测量同一受试者到肌肉脂肪边界的距离Mw，我们从负重MRI（对于给定的支撑/缓冲）中获得了同一受试者的变形肌肉厚度。肌肉变形的百分比计算为%M=（Mn–Mw）/Mn。同样，对于浅表脂肪组织，我们在非负重（Fn）和负重（Fw）MRI扫描中测量了从肌肉脂肪边界直接投射到皮肤的距离，并计算了脂肪变形的百分比为%F=（Fn–Fw）/Fn。为了有效的软组织变形，我们测量了它的顶点和