新疆維吾爾族人群外耳的性別特征及分布規(guī)律

馬新芳，買買提·吐地，王杰睿，金苗，帕提姑麗·吾斯曼，米叢波

（1.新疆醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院（附屬口腔醫(yī)院）口腔正畸科，新疆 烏魯木齊 830000；2.新疆喀什地區(qū)第一人民醫(yī)院口腔科，新疆 喀什 844000）

人的指掌紋、人臉、虹膜、牙齒、聲紋、DNA等已成功地應用于法醫(yī)學同一認定[1]。人耳是身體的重要器官，分為外耳、中耳和內耳。外耳包括耳郭和外耳道，耳郭的解剖結構[2]有耳輪、舟狀窩、對耳輪、對耳輪腳、耳輪腳、三角窩、耳屏、對耳屏、耳屏間切跡、耳甲艇、耳甲腔、耳垂。外耳解剖形態(tài)復雜，在不同個體中變化各異，同指紋、咬痕等人體特征一樣，外耳也是獨一無二的，基于此，研究者可以分析外耳具有的特征性細節(jié)信息，根據分析結果進行嫌疑人的排除或認定。近年來，國外多名學者[3-6]在世界范圍內對不同人群外耳特征進行相關研究，描述外耳的不同形狀，耳屏、耳垂和耳輪的各種形態(tài)，達爾文結節(jié)的類型等，以上研究表明，外耳的每一部分在形態(tài)上都是獨特的，在個體和群體中都存在差異和特點。

本研究旨在分析新疆維吾爾族成人外耳特征，研究維吾爾族成人雙側外耳特點，計算各特征頻率分布，并對比兩性及左右側差異，為法醫(yī)學同一認定提供參考。

1 對象與方法

1.1 研究對象

隨機選取210例新疆維吾爾族成人，其中男性75例、女性135例，年齡為18～50歲，平均年齡24.85歲，性別與年齡分布見表1。納入標準：（1）年齡大于18歲的維吾爾族且三代以內均為維吾爾族；（2）雙側外耳無瘢痕；（3）雙側外耳充分暴露，無頭發(fā)、衣帽、耳飾等物品遮擋。排除標準：（1）外耳明顯畸形者；（2）有生長發(fā)育異常病史及系統性疾病病史；（3）耳部有手術史、外傷史等。該研究得到了新疆醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院倫理委員會批準，在采集耳部照片前告知研究對象所拍攝照片的研究目的并獲得知情同意。

1.2 研究方法

所有研究對象的雙側耳部照片均由同一經過培訓的研究者使用佳能EOS 6D全畫幅數碼單反相機（日本Canon公司）采集。研究對象采用坐位，頭頸部直立，目視前方，相機置于三腳架上保持穩(wěn)定，距離所有研究對象同一距離進行拍攝，分別拍攝左右耳部正面照片，拍攝過程中要求研究對象勿隨意晃動。經過專業(yè)培訓的2名研究者對符合標準的耳部照片同時進行觀察判斷并記錄。相同環(huán)境下，記錄2次，結果均一致者納入研究；結果不一致者間隔2周后由該2名研究者再次進行觀察記錄，若前后兩次觀察指標結果均不一致，則刪除該樣本，最終納入研究對象210例。評價內容包括外耳形狀、耳屏、耳垂和耳輪的形態(tài)，耳垂附著方式，達爾文結節(jié)的類型（圖1）。外耳形狀分為橢圓形、斜形、三角形、長方形和圓形[6]（圖2），耳屏形狀分為單突起、雙突起、圓形和長形[7]（圖3），耳垂形狀分為舌形、三角形、拱形、方形和無明顯耳垂[3]（圖4）。耳垂附著方式分為游離型（不附著于面部皮膚，可自由懸垂）、部分游離型和連接型[3]（圖5）。耳輪形態(tài)分為正常卷曲型、覆蓋耳舟型、平坦型和凹形邊緣型[8]（圖6）。達爾文結節(jié)指的是一種先天性的突起，通常出現在耳輪的后部（圖7），達爾文結節(jié)可分為多結節(jié)型、增大型、突起型和無結節(jié)型[8]。

表1 210例維吾爾族成人的年齡與性別分布Tab.1 The age and sex distribution of 210 Uygur adults

圖1 外耳表面標志Fig.1 Anatomical marks of the external ear

圖2 外耳形狀Fig.2 Shapes of the external ear

圖3 耳屏形狀Fig.3 Shapes of the ear tragus

圖4 耳垂形狀Fig.4 Shapes of the earlobe

圖5 耳垂附著方式Fig.5 The attachment mode of the earlobe

圖6 耳輪形態(tài)Fig.6 Form of the helix

圖7 達爾文結節(jié)Fig.7 Darwin’s tubercles

1.3 統計分析

計數資料用率（%）表示，計量資料用表示。采用SPSS 21.0軟件（美國IBM公司）進行統計分析，計算男女性雙側外耳形狀、耳輪形態(tài)、耳垂形狀、耳垂附著方式、耳屏形狀及達爾文結節(jié)形狀的頻率分布。

2 結果

男女性雙側外耳形狀的頻率分布見表2。在所有研究對象中，男性最常見的外耳形狀是斜形，左右側分別為34.67%、41.33%，女性外耳形狀以長方形（左右側均為30.37%）和斜形（左側28.89%、右側36.30%）較常見。該研究中外耳形狀的罕見變異形是三角形（左耳，男性占8.00%，女性占8.89%；右耳，男性占10.67%，女性占13.33%）。研究對象雙側外耳形狀不對稱，可觀察到輕微的性別差異。

表2 男女性雙側外耳形狀Tab.2 Shape of the bilateral external ears in male and female [n（%）]

男女性雙側耳輪形態(tài)的頻率分布見表3。正常卷曲型的耳輪最常見（左耳，男性占58.67%，女性占61.48%；右耳，男性占60.0%，女性占72.59%）。其他形狀中，覆蓋耳舟型耳輪在男性中最少見（左側為6.67%，右側為12.00%）；平坦型耳輪在女性中最少見（左側為5.93%，右側為2.96%）。

男女性雙側耳垂形狀的頻率分布見表4。所有研究對象中，方形耳垂最常見（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。三角形耳垂出現率極低（男性左側1.33%，女性右側0.74%，男性右側、女性左側未見），是耳垂中罕見的變異形。舌形和無明顯耳垂者也占少數。

表3 男女性雙側耳輪形態(tài)Tab.3 Form of the bilateral helix in male and female[n（%）]

表4 男女性雙側耳垂形狀Tab.4 Shape of the bilateral earlobe in male and female [n（%）]

男女性雙側耳垂附著的頻率分布見表5。所有研究對象中游離型耳垂多見（左耳，男性占61.33%，女性占48.15%；右耳，男性占54.67%，女性占52.59%）。連接型耳垂在男性中較少見（左側為14.67%，右側為17.33%）。女性中連接型和部分游離型耳垂比例相當。

表5 男女性雙側耳垂附著方式Tab.5 The attachment mode of the bilateral earlobe in male and female [n（%）]

耳屏形狀在兩性間的頻率分布見表6。單一突起型耳屏較常見（左耳，男性占40.00%，女性占37.78%；右耳，男性占37.33%，女性占33.33%）。女性雙突起耳屏的頻率最低（左右耳分別為9.63%和18.52%）。男性則圓形耳屏最少見，左右側均為10.67%。

表6 男女性雙側耳屏形狀Tab.6 Shape of the bilateral ear tragus in male and female [n（%）]

各種形狀的外耳達爾文結節(jié)頻率分布見表7。突起型達爾文結節(jié)是兩性中最常見的類型（左耳，男性為50.67%，女性為40.00%；右耳，男性為48.00%，女性為39.26%）。多結節(jié)型達爾文結節(jié)在兩性中最少見。少數個體為無結節(jié)型。

表7 男女性雙側達爾文結節(jié)Tab.7 Bilateral Darwin’s tubercle in male and female[n（%）]

3 討論

人耳與人臉、虹膜、指紋、牙齒[9]一樣具有獨特性和穩(wěn)定性，不易受到表情、環(huán)境、化妝等的影響[10]。外耳的特異性常用于刑事偵查中死者的識別、災難后殘骸的辨認、監(jiān)控影像中嫌疑人的認定及肢解或殘缺尸體的識別等法醫(yī)學領域。近年來，隨著計算機和三維技術的發(fā)展，研究者開發(fā)了各種不同的耳部識別方法[11]，如迭代最近點（iterative closest point，ICP）算法[12-13]、特征融合和稀疏表示的人耳識別方法等[14]，通過采集人耳數據，再運用不同算法進行分析、處理、識別耳朵圖像。2019年，YOUBI等[15]提出了一種基于特征提取的多尺度局部二值模式（multi-scale local binary pattern，MLBP）描述符和曼哈頓距離（也稱為匹配對比的城市街區(qū)距離，city-block distance，CTB）用于人耳識別，能夠實現更高的圖像識別率。然而，無論何種方法都必須要以人類學耳部基本形態(tài)變化的特征為輔助，以便將這些特征與計算機算法結合進行識別。

2015年，AHMED等[16]研究了200名蘇丹成年人外耳的形態(tài)特征，測量耳部長、寬及對稱性，發(fā)現僅憑借對外耳的測量不能作為估計性別的有效方法，然而，在缺乏其他更可靠方法的情況下，外耳的形態(tài)特征可作為性別估計的一個支持性證據。2016年，VERMA等[6]認為，外耳的形態(tài)特征和尺寸在不同的人類種族中存在差異，可用于法醫(yī)學鑒定，他們研究了80例印度西北和東北地區(qū)的人口以明確雙耳形態(tài)和生物特征的獨特性，在兩組人群中，最常見的是橢圓形外耳，其次是三角形、長方形和圓形外耳。以往研究[7]認為，橢圓形外耳比其他形狀的外耳更常見，長方形外耳最少見，在對荷蘭人、美國人的研究中趨勢相似，但本研究與以往不同，斜形和長方形外耳更常見，反映出外耳形狀在不同種族間的差異性。

就耳輪結構的多樣性而言，在本研究中，超過一半的受試者（58.67%～72.59%）具有正常卷曲的耳輪結構，同樣SINGH等[8]在2009年對印度中部人口的研究中發(fā)現，56%～60%的研究對象是正常卷曲耳輪。FARKAS[17]在1978年對美國人的研究中發(fā)現，76%～79%的研究對象為正常卷曲耳輪，KRISHAN等[7]在2019年的研究中發(fā)現，印度北部年輕人正常卷曲耳輪占44%～51%，均與本研究結果接近。

本研究中耳垂附著的頻率分布與以往研究不一致，VERMA等[6]認為，男性和女性的耳垂無統計學差異，其中35%的耳垂為游離型，65%的耳垂為連接型，且未見到部分游離型耳垂。2019年，KRISHAN等[7]收集了177名印度北部年輕人的外耳照片，統計發(fā)現，游離型耳垂在男女性右耳較少見，連接型耳垂最多，占50%～58%。本研究中游離型耳垂占48.15%～61.33%，連接型耳垂占14.67%～26.67%，還有部分連接型耳垂，與以往研究結果有差異。

達爾文結節(jié)是外耳的一個重要結構，被認為具有一定的進化意義[10]。印度北部人口中，結節(jié)型占46%～67.8%，且達爾文結節(jié)不僅出現在耳輪的后半部分，也出現在耳輪的上半部分，只有3.4%的人沒有達爾文結節(jié)[8]。在印度中部人口中[17]，結節(jié)型占54%～62%。根據RUBIO等[18]在2005年的研究，達爾文結節(jié)在西班牙人群中不存在性別差異。GURBUZ等[19]2005年在土耳其人群中也觀察到同樣的結果。值得注意的是，本研究中，有15.56%～22.66%的維吾爾族人群無達爾文結節(jié)，遠遠大于其他種族的比例，有必要對該特征進行長期追蹤研究以進一步說明達爾文結節(jié)是否存在退化趨勢。

本研究結果表明，每只耳朵的形態(tài)特征都是獨特的。耳朵的個性特征可以從外耳解剖結構中體現，男女性雙側外耳具有多樣性和獨特性，是法醫(yī)學同一認定的一個重要標志。指紋、DNA、咬痕等信息需要有實物作為證據支持，但當這些信息無法提取時，對嫌疑人的認定和識別就陷入困境，因此若能從監(jiān)控錄像、照片等獲取耳部影像資料，就可以通過外耳特征（如耳輪形態(tài)、耳垂形狀及附著方式、耳屏形態(tài)、達爾文結節(jié)等）進行推斷。