新疆维吾尔族人群外耳的性别特征及分布规律

马新芳，买买提·吐地，王杰睿，金苗，帕提姑丽·吾斯曼，米丛波

（1.新疆医科大学第一附属医院（附属口腔医院）口腔正畸科，新疆 乌鲁木齐 830000；2.新疆喀什地区第一人民医院口腔科，新疆 喀什 844000）

人的指掌纹、人脸、虹膜、牙齿、声纹、DNA等已成功地应用于法医学同一认定[1]。人耳是身体的重要器官，分为外耳、中耳和内耳。外耳包括耳郭和外耳道，耳郭的解剖结构[2]有耳轮、舟状窝、对耳轮、对耳轮脚、耳轮脚、三角窝、耳屏、对耳屏、耳屏间切迹、耳甲艇、耳甲腔、耳垂。外耳解剖形态复杂，在不同个体中变化各异，同指纹、咬痕等人体特征一样，外耳也是独一无二的，基于此，研究者可以分析外耳具有的特征性细节信息，根据分析结果进行嫌疑人的排除或认定。近年来，国外多名学者[3-6]在世界范围内对不同人群外耳特征进行相关研究，描述外耳的不同形状，耳屏、耳垂和耳轮的各种形态，达尔文结节的类型等，以上研究表明，外耳的每一部分在形态上都是独特的，在个体和群体中都存在差异和特点。

本研究旨在分析新疆维吾尔族成人外耳特征，研究维吾尔族成人双侧外耳特点，计算各特征频率分布，并对比两性及左右侧差异，为法医学同一认定提供参考。

1 对象与方法

1.1 研究对象

随机选取210例新疆维吾尔族成人，其中男性75例、女性135例，年龄为18～50岁，平均年龄24.85岁，性别与年龄分布见表1。纳入标准：（1）年龄大于18岁的维吾尔族且三代以内均为维吾尔族；（2）双侧外耳无瘢痕；（3）双侧外耳充分暴露，无头发、衣帽、耳饰等物品遮挡。排除标准：（1）外耳明显畸形者；（2）有生长发育异常病史及系统性疾病病史；（3）耳部有手术史、外伤史等。该研究得到了新疆医科大学第一附属医院伦理委员会批准，在采集耳部照片前告知研究对象所拍摄照片的研究目的并获得知情同意。

1.2 研究方法

所有研究对象的双侧耳部照片均由同一经过培训的研究者使用佳能EOS 6D全画幅数码单反相机（日本Canon公司）采集。研究对象采用坐位，头颈部直立，目视前方，相机置于三脚架上保持稳定，距离所有研究对象同一距离进行拍摄，分别拍摄左右耳部正面照片，拍摄过程中要求研究对象勿随意晃动。经过专业培训的2名研究者对符合标准的耳部照片同时进行观察判断并记录。相同环境下，记录2次，结果均一致者纳入研究；结果不一致者间隔2周后由该2名研究者再次进行观察记录，若前后两次观察指标结果均不一致，则删除该样本，最终纳入研究对象210例。评价内容包括外耳形状、耳屏、耳垂和耳轮的形态，耳垂附着方式，达尔文结节的类型（图1）。外耳形状分为椭圆形、斜形、三角形、长方形和圆形[6]（图2），耳屏形状分为单突起、双突起、圆形和长形[7]（图3），耳垂形状分为舌形、三角形、拱形、方形和无明显耳垂[3]（图4）。耳垂附着方式分为游离型（不附着于面部皮肤，可自由悬垂）、部分游离型和连接型[3]（图5）。耳轮形态分为正常卷曲型、覆盖耳舟型、平坦型和凹形边缘型[8]（图6）。达尔文结节指的是一种先天性的突起，通常出现在耳轮的后部（图7），达尔文结节可分为多结节型、增大型、突起型和无结节型[8]。

表1 210例维吾尔族成人的年龄与性别分布Tab.1 The age and sex distribution of 210 Uygur adults

图1 外耳表面标志Fig.1 Anatomical marks of the external ear

图2 外耳形状Fig.2 Shapes of the external ear

图3 耳屏形状Fig.3 Shapes of the ear tragus

图4 耳垂形状Fig.4 Shapes of the earlobe

图5 耳垂附着方式Fig.5 The attachment mode of the earlobe

图6 耳轮形态Fig.6 Form of the helix

图7 达尔文结节Fig.7 Darwin’s tubercles

1.3 统计分析

计数资料用率（%）表示，计量资料用表示。采用SPSS 21.0软件（美国IBM公司）进行统计分析，计算男女性双侧外耳形状、耳轮形态、耳垂形状、耳垂附着方式、耳屏形状及达尔文结节形状的频率分布。

2 结果

男女性双侧外耳形状的频率分布见表2。在所有研究对象中，男性最常见的外耳形状是斜形，左右侧分别为34.67%、41.33%，女性外耳形状以长方形（左右侧均为30.37%）和斜形（左侧28.89%、右侧36.30%）较常见。该研究中外耳形状的罕见变异形是三角形（左耳，男性占8.00%，女性占8.89%；右耳，男性占10.67%，女性占13.33%）。研究对象双侧外耳形状不对称，可观察到轻微的性别差异。

表2 男女性双侧外耳形状Tab.2 Shape of the bilateral external ears in male and female [n（%）]

男女性双侧耳轮形态的频率分布见表3。正常卷曲型的耳轮最常见（左耳，男性占58.67%，女性占61.48%；右耳，男性占60.0%，女性占72.59%）。其他形状中，覆盖耳舟型耳轮在男性中最少见（左侧为6.67%，右侧为12.00%）；平坦型耳轮在女性中最少见（左侧为5.93%，右侧为2.96%）。

男女性双侧耳垂形状的频率分布见表4。所有研究对象中，方形耳垂最常见（左耳，男性占49.33%，女性占62.96%；右耳，男性占40.00%，女性占54.81%），其次是拱形耳垂。三角形耳垂出现率极低（男性左侧1.33%，女性右侧0.74%，男性右侧、女性左侧未见），是耳垂中罕见的变异形。舌形和无明显耳垂者也占少数。

表3 男女性双侧耳轮形态Tab.3 Form of the bilateral helix in male and female[n（%）]

表4 男女性双侧耳垂形状Tab.4 Shape of the bilateral earlobe in male and female [n（%）]

男女性双侧耳垂附着的频率分布见表5。所有研究对象中游离型耳垂多见（左耳，男性占61.33%，女性占48.15%；右耳，男性占54.67%，女性占52.59%）。连接型耳垂在男性中较少见（左侧为14.67%，右侧为17.33%）。女性中连接型和部分游离型耳垂比例相当。

表5 男女性双侧耳垂附着方式Tab.5 The attachment mode of the bilateral earlobe in male and female [n（%）]

耳屏形状在两性间的频率分布见表6。单一突起型耳屏较常见（左耳，男性占40.00%，女性占37.78%；右耳，男性占37.33%，女性占33.33%）。女性双突起耳屏的频率最低（左右耳分别为9.63%和18.52%）。男性则圆形耳屏最少见，左右侧均为10.67%。

表6 男女性双侧耳屏形状Tab.6 Shape of the bilateral ear tragus in male and female [n（%）]

各种形状的外耳达尔文结节频率分布见表7。突起型达尔文结节是两性中最常见的类型（左耳，男性为50.67%，女性为40.00%；右耳，男性为48.00%，女性为39.26%）。多结节型达尔文结节在两性中最少见。少数个体为无结节型。

表7 男女性双侧达尔文结节Tab.7 Bilateral Darwin’s tubercle in male and female[n（%）]

3 讨论

人耳与人脸、虹膜、指纹、牙齿[9]一样具有独特性和稳定性，不易受到表情、环境、化妆等的影响[10]。外耳的特异性常用于刑事侦查中死者的识别、灾难后残骸的辨认、监控影像中嫌疑人的认定及肢解或残缺尸体的识别等法医学领域。近年来，随着计算机和三维技术的发展，研究者开发了各种不同的耳部识别方法[11]，如迭代最近点（iterative closest point，ICP）算法[12-13]、特征融合和稀疏表示的人耳识别方法等[14]，通过采集人耳数据，再运用不同算法进行分析、处理、识别耳朵图像。2019年，YOUBI等[15]提出了一种基于特征提取的多尺度局部二值模式（multi-scale local binary pattern，MLBP）描述符和曼哈顿距离（也称为匹配对比的城市街区距离，city-block distance，CTB）用于人耳识别，能够实现更高的图像识别率。然而，无论何种方法都必须要以人类学耳部基本形态变化的特征为辅助，以便将这些特征与计算机算法结合进行识别。

2015年，AHMED等[16]研究了200名苏丹成年人外耳的形态特征，测量耳部长、宽及对称性，发现仅凭借对外耳的测量不能作为估计性别的有效方法，然而，在缺乏其他更可靠方法的情况下，外耳的形态特征可作为性别估计的一个支持性证据。2016年，VERMA等[6]认为，外耳的形态特征和尺寸在不同的人类种族中存在差异，可用于法医学鉴定，他们研究了80例印度西北和东北地区的人口以明确双耳形态和生物特征的独特性，在两组人群中，最常见的是椭圆形外耳，其次是三角形、长方形和圆形外耳。以往研究[7]认为，椭圆形外耳比其他形状的外耳更常见，长方形外耳最少见，在对荷兰人、美国人的研究中趋势相似，但本研究与以往不同，斜形和长方形外耳更常见，反映出外耳形状在不同种族间的差异性。

就耳轮结构的多样性而言，在本研究中，超过一半的受试者（58.67%～72.59%）具有正常卷曲的耳轮结构，同样SINGH等[8]在2009年对印度中部人口的研究中发现，56%～60%的研究对象是正常卷曲耳轮。FARKAS[17]在1978年对美国人的研究中发现，76%～79%的研究对象为正常卷曲耳轮，KRISHAN等[7]在2019年的研究中发现，印度北部年轻人正常卷曲耳轮占44%～51%，均与本研究结果接近。

本研究中耳垂附着的频率分布与以往研究不一致，VERMA等[6]认为，男性和女性的耳垂无统计学差异，其中35%的耳垂为游离型，65%的耳垂为连接型，且未见到部分游离型耳垂。2019年，KRISHAN等[7]收集了177名印度北部年轻人的外耳照片，统计发现，游离型耳垂在男女性右耳较少见，连接型耳垂最多，占50%～58%。本研究中游离型耳垂占48.15%～61.33%，连接型耳垂占14.67%～26.67%，还有部分连接型耳垂，与以往研究结果有差异。

达尔文结节是外耳的一个重要结构，被认为具有一定的进化意义[10]。印度北部人口中，结节型占46%～67.8%，且达尔文结节不仅出现在耳轮的后半部分，也出现在耳轮的上半部分，只有3.4%的人没有达尔文结节[8]。在印度中部人口中[17]，结节型占54%～62%。根据RUBIO等[18]在2005年的研究，达尔文结节在西班牙人群中不存在性别差异。GURBUZ等[19]2005年在土耳其人群中也观察到同样的结果。值得注意的是，本研究中，有15.56%～22.66%的维吾尔族人群无达尔文结节，远远大于其他种族的比例，有必要对该特征进行长期追踪研究以进一步说明达尔文结节是否存在退化趋势。

本研究结果表明，每只耳朵的形态特征都是独特的。耳朵的个性特征可以从外耳解剖结构中体现，男女性双侧外耳具有多样性和独特性，是法医学同一认定的一个重要标志。指纹、DNA、咬痕等信息需要有实物作为证据支持，但当这些信息无法提取时，对嫌疑人的认定和识别就陷入困境，因此若能从监控录像、照片等获取耳部影像资料，就可以通过外耳特征（如耳轮形态、耳垂形状及附着方式、耳屏形态、达尔文结节等）进行推断。