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它或许能拯救你酸痛的手臂:浅谈人体工学鼠标

时间:2021-10-12 来源:视窗在线 浏览:

此前我曾经写过一篇介绍 人体工学键盘 的文章,而本文的主角——人体工学鼠标——与它一样,是为了减少使用者手部疲劳、延缓劳损发生而设计的。

如果你了解鼠标的起源,应该就会对下图中那个靠双滚轮活动的方盒子有点印象。这是 Douglas Engelbart 在 1968 年发明的第一款「鼠标」,原本叫做「显示系统的 X-Y 座标指示器」,它代表了人机交互领域的一次全新尝试,也开启了一个全新的时代。

而后续的鼠标制造商,也或多或少地承袭这样的设计理念。在最初的几年里,机械鼠标基本维持这样方盒子的形态。随着使用的增多,使用者和厂商才意识到流线型的重要性,给鼠标套上了不同的外壳,逐渐演变成我们目前能见到的,最为基本的对称、曲线、左右主按键的设计。

这样的设计其实是有隐患的。要想说清楚这一点,我们需要使用鼠标时,你胳膊的状态说起。

什么姿势对手臂最友好?

每一个关节都有自己适当的活动方向,每种活动也有一定的活动范围(活动度)。比如肩关节,作为人体最灵活的关节,它可以完成屈、伸、收、展、旋转和环转六类基本运动,六类运动组合形成日常生活中我们需要的各种复杂运动;当肩关节的外展时,最大可达 180°,而让肩关节后伸,最大就只有 60°。1

从左至右:前屈、后伸、外展与内收、内旋、外旋,图源:sequencewiz.com

由于这种活动限制的存在,我们生活中需要进行的各种动作往往需要动用多个关节,而相应地,同一个动作,经常也可以靠不同的关节活动达成。拿「移动鼠标」这件事来说,你可以固定肩膀、肘部,仅靠手腕或手指完成活动;也可以减少手腕和手指的活动,选择手肘或是肩膀运动来带动鼠标。借用游戏玩家的术语,这就是常说的所谓的「手腕流」和「手臂流」。与此相关的,还有一个很著名的论点:

(FPS)职业选手手臂流居多。

职业游戏玩家可以视作极端化的一般办公室人群,他们使用鼠标更加频繁、幅度更大、更需要长时间、高精准度的操作。而当谈及采用手臂流的原因时,讨论大多就指向了「精准度」——由于手指和手腕的活动范围较小,玩家不得不把灵敏度提高以进行大角度转向,这样手部的小幅震颤也会加倍地体现在准星上;相应地,手臂流玩家就可以采用更大的活动幅度以及更低的灵敏度。

但职业选手之所以采用「手臂流」,或者说用肘关节和肩关节完成大幅度移动,除去个人习惯的偏好外,还有一部分原因和手部健康脱不开干系。

在此,我需要引入一个概念:「中立位(neutral position)」。

所谓中立位,指的是每个关节的静止位置。当关节相关的神经、肌腱、肌肉和骨骼都处在最小张力或压力状态下时,关节自然处在的默认位置即为「中立位」。2 这种状态下的肌肉可以最有效地发力,关节在这一位置造成的磨损也最小。

上世纪 80 年代前,NASA 在 Skylab 上完成了对 12 名宇航员在微重力环境下完全放松的自然姿势的测量,这为后续人体工学设备的设计提供了重要依据。这一姿势被称作中立体态(Neutral Body Posture,NBP)。当然,在重力环境下,我们的具体数值可能略有不同,比如肘关节的屈曲范围可达 0~135°/150°,但中立位在 90°~110° 之间。但上肢部分的姿态基本一致:上臂略展,肘关节屈曲,手部中线与前臂中线同轴,手指自然弯曲。后续各种人体工学设备的设计思路也基本都遵循了维持中立体态的原则,包括此前讨论过的 人体工学键盘

图源:NASA Spinoff

对于惯用手腕活动鼠标的人来说,在进行大范围移动时,手腕需要反复左右弯折(桡偏与尺偏),而这两个动作的最大活动范围相加,只有 50° 上下,何况移动半径只有手掌的长度。这样的动作向上移交给肩关节和肘关节后,却可以分解为屈肘、展肩这样对关节来说没什么负担的动作。同时,完成这些动作所需的肌肉也不会受到过分牵拉,神经、肌腱等结构也能在一个合适且安全的范围内活动。

人体的自适应机制比较强大,如果感到不适,动作也会自动进行调整。逐渐地,依靠手臂瞄准也就成了一种大范围现象。FPS 职业选手比例尤其高,主要还是因为对快速拉枪等高速运动的需求更多,单纯使用手腕的伤害更大,大幅度动作就自然地向手臂肌肉移动,只留下小范围微调由手腕控制。

什么样的鼠标能减轻手部疲劳?

人体是一副精妙的机器。我们全身上下的骨骼、肌肉、神经等等组织器官共同构成了这套复杂的系统。问题在于,它和诸多器械一样,不按照最合适的方式使用与维护,就会加速磨损,最终造成功能和结构的损伤。

长期坐办公室的朋友可能遇到过或大或小的手部问题。有人可能手指酸胀、麻木;有人在活动关节时疼痛、弹响;有一些更严重的,在不活动时手掌也开始疼痛,甚至在夜间痛醒。考虑到办公室发放/配备的鼠标很有可能是尺寸偏小的对称鼠标,这些疼痛与不适就更像是身体对不当工作姿势和劳作强度提出的严正抗议(,最严重的那种已经称得上是起义了)。大部分的不适都可以在足量的休息后恢复,但如果你的工作限制了你的休息空间,选择合适的鼠标和键盘、采用更健康的姿势,可以大大延缓这些职业劳损的发生。

从对称鼠到垂直鼠

很多人在使用对称鼠时并没有感受过太明显的不适,其实是因为在不需要精准操作时,手臂会自己调整到一个舒服的姿态,以更符合自然角度的模式搭在鼠标上,而你可能并没有意识到。

完全放松使用对称鼠标,手部也会自然摆出倾斜的姿势。

这样的休息姿势并不方便控制鼠标,只能做做简单的点击。对于需要长时间高精准使用鼠标的群体来说,比起让身体调整,更好的方法是让鼠标外形发生变化,让它为使用者提供一个可以自然搭握的外形,既能方便地握紧,又能减少手腕、手臂扭转带来的肢体压力。

这就是人体工学鼠标的基本目的。而设计这样的鼠标,最简单的方法就是把处在自然放松状态下的小臂转到桌面上。

Evoluent Vertical Mouse 4,图源:ErgonomicEssentials

很多经典的办公工学鼠标都选择了这样的策略,这一类型的鼠标常常被称作「垂直鼠标」。一般认为最早的人体工学鼠标就是 Jack Lo 在 1994 年发明的「握手握法」鼠标 Evoluent,这是第一款为全手掌提供竖直支撑的鼠标。

竖直设计的鼠标最直观的效果就是能让趴在桌面上的手腕和前臂以一个自然的角度稍稍悬空,直接减轻外界压力,同时可以方便活动。此后,越来越多的品牌依循类似的思路,开发了各式各样的人体工学鼠标模具。

罗技 MX Vertical

罗技在办公室外设上投入的心血是很多品牌难以比拟的,毕竟不是每个办公室外设厂商都会建立人体工学实验室。MX Vertical 作为 Ergo 系列的经典产品,在保证外观设计符合人体工学的基础上,搭载了罗技的优联技术,并且支持罗技 Flow,可以多设备跨屏使用。

MX Vertical 是我用过一段时间的鼠标,外观设计和选料都让人爱不释手。但它相对无强制手指定位的设计可能在握持时造成一定的误解。刚开始使用的一两天里,我始终感觉这款鼠标定位不准,后来发现是我的握姿不对——虎口并不是紧贴在弧度最明显的点位的,手指也不用僵硬地伸直。如上图所示,这款鼠标俯视时显得很扭曲,是因为顶部越收越窄,最终收在一个偏左的位置,符合了手部自然状态时类似握手的状态。正确的握姿是手放松地搭在宽大的底盘稍上,手指无需伸直,自然蜷曲时,虎口位置低且斜,停在弧度最明显位置的其实是食指根部。在调整了自己的握姿后,定位也正常了,手也更加舒适,小臂的酸痛都少了一些。

山业 Sanwa Supply 人体工学系列

来自日本的山业其实生产了不少符合人体工学设计的竖直鼠标,不知道什么原因,他们总是被大家遗忘,只能怪中文名太不响亮了。由于配色克制、设计经典,山业的鼠标常常成为其他厂商翻模山寨的对象。其中最经典的,莫过于带腕托的 MA-ERGW6。

图:Sanwa Supply 官网,左 MA-ERGW6,右 400-MA059

与 MX Vertical 相比,山业各个型号的鼠标外形都更加远离常规印象中的「鼠标」,除了 MA-ERGW6 这种带腕托的大块头之外,还有 400-MA059 这种取消了主按键、以晃动代替点击、从而做到左右手可通用的绝对异类(可惜已经停售)。比起附带了更多利于办公的技术的罗技,山业就像是老老实实的匠人,一门心思在模具上下工夫。

微软 Sculpt Ergonomic

之前在 少数派员工用什么外设 的文章里,我提到过这个圆滚滚的大馒头。虽然和上面提到的这些实打实的竖直鼠标有些差别,但实际体验上,它在手部支撑的饱满程度上基本可以归为一档。

微软在人体工学外设方面同样耕耘多年。这支昵称「大馒头」的鼠标在近几年微软的新模具中最引人注目。虽然外表看起来像闹着玩一样,但它对手掌的支撑是实打实的好。对于目前那些办公室桌椅高度不合适又不可调的群体来说,这个整体高度稍稍有些离谱的鼠标反而可以在大部分桌面保证使用者的手腕足够悬空不被压迫,同时手掌受到足够支撑不至于太累。虽然外形和之前的两个品牌差别巨大,实际体验上,Sculpt Ergonomic 的握感还是更接近竖直鼠标,饱满,手部更直立,手腕压迫小。

在舒适与易用中平衡

还有一类「人体工学鼠标」,在外形上就没有这么激进,它们更多地是在保留过往使用习惯和操控灵活度的基础上,对右手支撑进行适配。游戏玩家更容易接受这类鼠标。我习惯把它们笼统地称为「人体工学游戏鼠标」,罗技的 G403 系列模具、雷蛇当家的蝰蛇系列模具、ZOWIE 的 EC 系列,都是经典的右手人体工学鼠标。

左:罗技 G403,右:ZOWIE EC2

通常来说,竖直鼠标由于外形比较怪异,和常规使用鼠标的姿势差别过大,购买者往往是对鼠标的精准度要求不高但使用频次高的办公室人群。这也使得竖直鼠标的厂商更倾向于选择那些适合在各种平面使用的引擎,最有代表性的就是微软的蓝影,在办公鼠标界撑起一篇天的各型号激光引擎也是这样,我把这些硬性能比较落后的引擎统称为「办公引擎」。

办公鼠标引擎的问题就是不适合游戏,尤其是 FPS 游戏。由于追踪速度和传感器帧率这两项指标的落后,激光引擎和蓝影可以做到「精准」,但它的精准只在慢速下成立。快速滑动使用了办公引擎的鼠标导致的丢帧可能会带来画面的抽搐、快速闪动、不跟手等等游戏体验上的意外,有可能导致眩晕——至少我疯狂选购外设的道路就是从这里开始的。

这一类型的鼠标我在 游戏鼠标指南 一文之中有过介绍。单就人体工学的舒适程度这一方面来说,这类鼠标的实际效果较小,顶多相当于让你的手处在「使用对称鼠时拿来休息的位置」。但如果你平常游戏玩得很多,而且不打算把办公和游戏的鼠标分开,这样的人体工学鼠标其实也是不错的选择。它最大的特点,就是有大量厂商使用了性能足够强劲的光电鼠标引擎,保证各方面性能都跟得上时代主流。具体购买时,可以对照我在游戏鼠标指南的文章中提到的选购原则。一定要注意手长。对于需要打游戏的使用者来说,尺寸的宽容度会变小,因为在需要仔细瞄准时,人会下意识抓紧鼠标,再加上手汗带来的影响,过大和过小的尺寸都会让手更加紧张。

比如我用的 MM720 和 ROG 月刃,对平均手来说就小了一些,分别代表了强制人体工学和一般人体工学两种设计。

另辟蹊径的选择

如果你对这些都不感兴趣,或许可以试试别的指点设备。即使桌面够大、不需要使用专业软件,轨迹球也是一个不错的选择。

既然鼠标的活动方式会让你的手腕不适,前臂麻木,那干脆不要在桌面上移动鼠标。轨迹球的设计给了足够的手部调整空间。手指用累了用手掌,右手用累了换左手。

Kensington 轨迹球

在这个几乎所有公司都要停产轨迹球设备的年代,Kensington 依旧屹立如初。作为可能是目前最大的轨迹球生产商,Kensington 提供了各式各样的轨迹球设计,有线无线、腕托按键、四指或拇指,只要想要,基本都有。

罗技 MX Ergo

罗技也是少数尚未停产轨迹球产品的厂商之一。MX Ergo 和 Ergo M575 是 Ergo 系列中现在还在售的轨迹球型号。两者的设计思路基本一致,最大的差别在于 MX Ergo 支持额外的角度调整。相比只能平趴的 M575,MX Ergo 允许使用者斜向抬起最大 20°,进一步贴合手臂角度。但这两款都是拇指轨迹球,对于一部分用户来说可能需要谨慎选择。由于这种设计限制了轨迹球只能由右手拇指操作,大量使用拇指也可能影响拇指的健康,选择时需要参考自己的使用习惯。

左:罗技 MX Ergo,右:罗技 Ergo M575

更换设备也不能忘记放松

工学鼠标推荐了不少,这些类型的鼠标都可以让你的工作生活稍微少一点点疲劳,即使没直接看到自己心仪的型号,联系之前的鼠标选购指南,相信你也能知道选购适合自己的鼠标的方法。可说到底,它们仍然是工作用品。鼠标的舒适,只能让你的疲劳和损伤来得慢一点、轻一点,如果不进行日常的保护和拉伸,选择工学鼠标也不能让你逃离被劳损找上门的命运。

可能有人会说,自己的对称鼠标也用得挺好,没觉得会造成损伤。但这涉及的其实是几个方面平衡的问题:鼠标重量个人体质,和鼠标外形。如果鼠标的造型对手腕和手臂不甚友好,它就要做到足够轻,来减小你移动鼠标时对手腕和手臂造成的冲击;如果鼠标的外形合适,它的重量就可以大一些。近来游戏鼠标的轻量化、无线化趋势其实也是这个道理:对称鼠标更适合快速移动、操作更加敏捷,也就是所谓的「跟手」,但想要让它对你的身体结构友好,它就要轻到让你注意不到使用时胳膊承受的拉伸。但更早些时候,鼠标总是做重来凸显高级,鼠标「越重越稳」的错误观念也还是在消费者的脑子里植根,这种观念下选择的超重鼠标其实是在赌自己的体质足够刚猛——疼痛发生的那一刻前,你永远不会觉得它有问题。

此外需要额外提及一点:鼠标最好不要随意使用腕托。如果你的鼠标没有放在比较低的位置,甚至已经需要弯折手腕使用鼠标的情况下,加一个腕托不仅不会缓解疲劳,反而会因为对手腕造成压迫进一步加重腕部不适。真正有效的鼠标腕托需要配合正确的高度、正确的姿势并给予人体工学的设计,那种便宜的海绵腕托提供的柔软感觉非常具有欺骗性,给你的是虚假的舒适。悬空的疲惫也好过压迫的危险。

在一篇关于「重复性劳损」(RSI,repetitive strain injury)的文章中,作者提出,RSI 这个名词本身就过于笼统,覆盖了太多的与职场相关的上肢疼痛,并不是一个良好的医学术语。而目前的研究看来,对于受到「RSI」侵扰的上班族来说,最难的就是证明这种疼痛与职场状态的关联。

但同样,文章也指出,这些疼痛、病变等在很大程度上与对神经、血管、肌肉有影响的动作相关,包括过度拉伸、震动等。矿工、学生、网球运动员、高尔夫球运动员等常见的肘部职业病就是比较典型的例子。长期坐在桌前、缺乏运动的办公人士,即使生理上没有产生病变,心理变化也可能造成身体感知的异常。所以,即使更换了设备,最好还是定期活动拉伸手臂,多方位防护才能避免异常疼痛的发生。

Mayo Clinic 推荐的前臂拉伸法

接下来介绍的这种拉伸方法十分简单,但确实有效。在工作前与长时间工作后进行拉伸,可以让你的前臂提前进入活动状态,并在几乎固定的工作后得到放松。你可以前往 Forearm stretches for the workplace 观看指导视频,以下图片均来自 Mayo Clinic 视频截图,当然了,这些动作非常简单,只阅读文字描述就可以标准地做好。

在整个拉伸过程中,保持正常呼吸,不要憋气。动作轻柔,如果你感到疼痛,说明你的动作太大了。

第一步

自然抬起一支手臂,手腕自然下垂。另一只手将下垂的手向内拉伸,感觉上臂有「肌肉拉伸」的感觉即可,保持 15 秒。之后换手,重复。

第二步

自然抬起一支手臂,这次手掌向上。另一只手将抬起的手向内拉伸,感觉上臂有「肌肉拉伸」的感觉即可,保持 15 秒。之后换手,重复。

第三步

双臂平举放松,两只手缓慢绕手腕向内旋转,活动 15~30 秒后,换方向向外旋转,重复。

其他部位的拉伸也推荐每日重复。

希望你在工作中保持健康,不会遭受疼痛的困扰。

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