平板虚拟键盘与蓝牙键盘使用对上肢肌肉活动、颈部角度及身体不适影响的比较研究

本研究针对平板电脑不同键盘使用方式引发的肌肉骨骼健康问题，系统比较了虚拟键盘与蓝牙键盘对使用者上肢肌肉活动、颈部角度和身体不适的差异。通过表面肌电图和运动分析技术，发现蓝牙键盘引发上斜方肌(UT)活动显著增强(p<0.001)，两种键盘使用均导致颅水平角(CHA)和颅椎角(CVA)显著变化(p<0.001)及颈肩部不适增加。研究为预防 musculoskeletal disorders (MSDs) 提供了重要循证依据，对制定健康使用指南具有重要临床意义。

　　

随着平板电脑在全球市场的迅猛增长——2020年比2019年多售出860万台，这种便携设备已成为现代人工作学习的重要工具。尤其在全球高等教育领域，超过62%的大学生使用平板电脑，其中苹果产品占比最高(67.74%)。然而，随之而来的健康问题逐渐显现：不同键盘使用方式可能导致上肢肌肉活动异常、颈部姿势改变以及身体不适感增加，这些因素都与肌肉骨骼疾病(MSDs)的发生密切相关。

以往研究主要关注笔记本电脑与传统键盘的差异，将键盘分为三类：零键程虚拟键盘、键程小于2mm的扁平键盘和键程≥2mm的传统键盘。这些研究发现，虚拟键盘使用时的上斜方肌(UT)活动最高，而传统键盘的指总伸肌(EDC)活动最强。同时，平板电脑使用姿势也影响颈部角度——平板平放桌上时的头颈角度小于使用支架案例时的角度，且放在腿上使用比放在桌上或使用支架案例引起更多颈部疼痛。然而，关于平板电脑搭配蓝牙键盘的研究尚属空白，这种新开发的技术旨在复制传统桌面键盘功能，声称能提供更好的人体工程学设计和打字效率。

为此，泰国瓦莱拉克大学联合健康科学学院物理治疗系的Praphatson Sengsoon、Kanruethai Threesittidath、Thunyaporn Singhadacha和Suchanat Saengthong等研究人员开展了一项创新性研究，比较使用虚拟键盘和蓝牙键盘时上肢肌肉活动、颈部角度和身体不适的差异，研究成果发表在《Safety and Health at Work》期刊上。

研究人员主要采用了表面肌电图(EMG)技术、运动捕捉分析技术和标准化问卷调查方法。研究纳入了24名符合严格标准的女性本科生志愿者，通过Noraxon? TeleMyo 2400T G2三通道系统采集右侧上斜方肌(UT)、指总伸肌(EDC)和指浅屈肌(FDS)的肌电信号，采样频率1.5kHz。颈部角度分析采用Kinovea软件(0.8.15版)测量颅水平角(CHA)和颅椎角(CVA)，身体不适评估采用改良北欧问卷和11点数字评分量表。所有参与者随机分配使用虚拟键盘(平板案例倾斜13.23°)和蓝牙键盘(平放桌上)，每种键盘使用30分钟，中间休息30分钟直至不适感消失。

3.1. 肌肉活动

右侧UT肌肉活动结果显示：使用虚拟键盘10、20、30分钟时的中位数分别为24.71、28.73、30.98(%MVC)，而使用蓝牙键盘时分别为41.33、48.53、52.88。两组在10分钟(p=0.003)、20分钟(p<0.001)和30分钟(p<0.001)时存在显著差异，蓝牙键盘引发更高的UT活动。随时间推移，虚拟键盘组10与30分钟间(p<0.001)、蓝牙键盘组10与30分钟间(p=0.001)及20与30分钟间(p=0.042)均出现显著增加。

右侧EDC肌肉在两种键盘使用下均随时间显著增强(p<0.001)，但组间无统计学差异。虚拟键盘组34.66、37.89、42.05，蓝牙键盘组36.02、40.76、43.89，表明两种键盘对EDC活动影响相似。

右侧FDS肌肉同样显示随时间增加趋势(p<0.001)，虚拟键盘组5.48、7.11、8.99，蓝牙键盘组7.14、8.99、12.24，但组间比较无显著差异。

3.2. 颈部角度

颅水平角(CHA)测量显示：虚拟键盘组从初始5.5°降至-4.5°，蓝牙键盘组从3.0°降至-8.0°。两组在0与10分钟(p=0.002/p=0.009)、0与20分钟(p<0.001)和0与30分钟(p<0.001)均出现显著变化，表明颈部屈曲角度随时间增加。蓝牙键盘组还显示10与30分钟间显著差异(p=0.026)。

颅椎角(CVA)同样呈现减小趋势：虚拟键盘组从48.5°降至40.5°，蓝牙键盘组从50°降至40.5°。两组在多个时间点比较均有显著差异(p<0.001)，但组间无统计学差异。

3.3. 身体不适

身体不适评估发现：使用虚拟键盘后，颈部(0.67±0.62)、肩部(0.50±1.06)和手腕/手部(0.38±0.82)不适感显著增加(p<0.05)；使用蓝牙键盘后，颈部(0.46±1.18)和肩部(0.62±1.34)不适感显著增加(p<0.05)。虚拟键盘组手腕/手部不适显著高于蓝牙键盘组(p=0.01)。

研究讨论部分指出，蓝牙键盘引发更高UT活动可能源于其平放桌面的设计限制了手腕支撑，导致手臂重量完全由肩部肌肉承担。而虚拟键盘虽然允许手腕支撑，但其13.23°倾斜角可能导致更大腕部伸展角度，引发手腕不适。颈部角度变化与向下注视角度增加相关，颈屈姿势增加颈椎竖脊肌活动，导致肌肉疲劳和不适感。

这项研究的重要意义在于首次系统比较了平板电脑两种主要键盘使用方式对人体工效学参数的影响，为制定科学使用指南提供了实证依据。研究发现30分钟使用就足以引起肌肉活动、颈部角度和不适感的显著变化，提示需要更频繁的休息间隔。特别是蓝牙键盘虽然被宣传为更符合人体工程学，但实际上引发更高的上斜方肌活动，这一发现对产品设计和健康建议都具有重要指导价值。

研究建议在使用平板电脑时注意调整工作站设置，保持正确姿势，避免设备放置过低增加颈部屈曲角度。未来研究可扩大样本多样性，包含不同性别和屏幕尺寸设备，并采用更精细的测量技术如细丝肌电图或力传感器进一步探索机制。这些发现对预防MSDs、提高数字时代工作学习健康水平具有重要临床价值和公共卫生意义。