研究目的
通过结合常规耳镜检查、漫反射光谱技术和气体弥散吸收光谱技术（GASMAS），开发一种改进的中耳炎诊断方法，从而更准确、客观地检测中耳炎症及气体/液体的存在情况。
研究成果
改进后的耳镜成功证明了将成像技术、漫反射光谱和气体弥散吸收光谱法（GASMAS）结合用于中耳炎诊断的可行性。漫反射光谱可量化与炎症相关的血红蛋白变化，而GASMAS能检测鼓膜后方的气体存在。通过中继成像和氮气冲洗优化的装置提升了信号质量。该方法有望开发手持设备以提高诊断准确性、减少抗生素滥用，并揭示感染源，但还需进一步的工程和临床研究。
研究不足
当前使用的仿体较为粗糙，不能完全代表人体解剖结构。狭窄的耳道造成空间限制，导致信号丢失和背向散射光噪声。由于设备问题，未能充分展示氧含量测量；采用水蒸气作为替代指标。氮气冲洗无法完全消除水蒸气，影响测量准确性。要实现实际应用，还需进一步微型化并完成临床验证。
1：实验设计与方法选择：
本研究通过改装商用视频耳镜，整合漫反射光谱技术与气体弥散光学断层扫描（GASMAS）实现无创诊断。理论模型采用波长调制光谱与数字锁相检测技术用于GASMAS分析。
2：样本选择与数据来源：
实验以人体志愿者鼓膜及简易仿体（如纸盒）模拟中耳环境。样本筛选标准聚焦耳道实际约束条件。
3：实验设备与材料清单：
改装视频耳镜（TV-200x，Tele-view）、光谱仪（Ocean Optics USB4000）、可调谐二极管激光器（#LD-0760-0040-DFB-2，TOPTICA）、光电二极管（S3204-08，HAMAMATSU）、跨阻放大单元（DLPCA-200，FEMTO）、数据采集卡（PCI6120，National Instruments）、光纤及氮气吹扫装置。
4：0）、可调谐二极管激光器（#LD-0760-0040-DFB-2，TOPTICA）、光电二极管（S3204-08，HAMAMATSU）、跨阻放大单元（DLPCA-200，FEMTO）、数据采集卡（PCI6120，National Instruments）、光纤及氮气吹扫装置。 实验流程与操作规范：
4. 实验流程与操作规范：通过耳镜进行实时成像。漫反射检测采用LED光源照射鼓膜并将反射光导入光谱仪；GASMAS检测通过光纤传输激光，利用光电二极管配合波长调制与锁相检测技术捕获后向散射光。操作流程包含窥耳器定位、光源切换及氮气吹扫以降低背景信号。
5：数据分析方法：
通过血红蛋白吸收峰分析反射光谱；GASMAS数据经波长调制光谱的二阶谐波信号处理计算等效光程（Leq），并标准化处理以测量氧浓度。
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spectrometer
USB4000
Ocean Optics
Used to separate and record reflected light into different wavelengths for diffuse reflectance spectroscopy.
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tunable diode laser
#LD-0760-0040-DFB-2
TOPTICA
Used as a light source for GASMAS measurements, tunable to specific wavelengths for gas absorption spectroscopy.
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photodiode
S3204-08
HAMAMATSU
Used to detect scattered light in GASMAS measurements.
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video otoscope
TV-200x
Tele-view
Used for visual inspection and imaging of the eardrum, modified to include spectroscopic capabilities.
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trans-impedance unit
DLPCA-200
FEMTO
Amplifies the detected signal from the photodiode.
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DAQ card
PCI6120
National Instruments
Used for data acquisition in GASMAS measurements.
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