基于光谱分析的耳镜及耳镜检查的方法与流程

本发明涉及一种特别被配置成由外行人员使用的耳镜装置，该耳镜装置包括被配置成被引入患者耳朵的耳道中的部分；以及被配置成用于捕获患者外耳(特别是耳膜)的至少一张图像的电子成像单元，优选地该电子成像单元是光电子分析单元。本发明还涉及一种包括辐射感测单元的耳镜装置，该辐射感测单元被配置成用于检测由患者外耳、特别是由耳膜反射的辐射。本发明还涉及一种识别和/或定位在受试者耳朵中的对象的方法，该方法包括以下步骤：提供电子成像单元；捕获患者外耳、特别是耳膜的至少一张图像；确定光谱信息以通过电子和/或光学装置识别在至少一张图像中显示的对象，特别是以识别健康耳膜。具体地，本发明涉及一种如各独立装置权利要求之一所述的耳镜装置并且涉及一种识别和/或定位受试者耳朵中的对象的方法或涉及一种根据各独立方法权利要求之一识别耳膜的方法。

检查耳朵被称为“耳镜检查”。耳镜检查是在100多年前确立的标准医学检查技术。医科学生在生理学实际课程期间在其学习早期学习耳镜检查。耳镜检查帮助熟练医师检查可能受(例如)中耳炎(OM)、渗出性中耳炎(OME)、外耳炎、及耳膜穿孔影响的耳道或耳膜。OME被定义为存在中耳积液，即，在完整鼓膜(tympanic membrane)(耳膜(eardrum))后的液体，而无炎症感染的迹象或症状。OM及OME属于最常见的儿科诊断。在耳镜检查中辨认对象还涉及识别可能阻塞耳膜前方的耳道的颗粒或任何物料，例如头发、耳垢、异物等。高度期望这种应用用于常规护理。

针对耳镜的任何应用或其使用模式而言，期望允许其使用者识别或定位在耳道内或在其末端的对象，特别是耳膜本身或黏附至耳道内壁或耳膜的任何对象。在另外一个步骤中，还期望更详细地表征识别的对象。

背景技术：

本领域的可靠地及安全地操作耳镜的技术以及解释耳镜检查当前仅限于受过良好训练的医师。其不合适于外行护理人员或助理人员，例如，护士。具体地，使用本领域的耳镜，可靠识别耳道内的对象仅可由受过良好训练的医师进行。越年轻的患者越难以甚至目视观察耳膜足够的时间来做出诊断。在美国公布的研究作为调查结果已经显示甚至医师通常不能正确确定(例如)受试者耳膜的状态或不能正确解释由耳镜提供的图像。这种不足可导致误解内耳道或耳膜的状态。因此，例如，由于医师宁愿过于谨慎，出现用于治疗假想耳膜炎症的抗生素用药过度。

在本领域中已知的耳镜方法需要能解释在耳道中捕获的图像的受过良好训练的医师，特别是进行诊断。根据捕获图像的内容，医师一般需要调节耳镜，诸如在耳道中照明或耳镜的相对位置。

由此，直至今日耳镜几乎专门由受过良好训练的医师使用。然而，期望提供一种甚至当由外行人员操作时帮助更可靠地确定/分辨耳道中的不同对象的耳镜。高度期望除经训练的专业人员外扩展耳镜的能力。由于其广泛应用，应使其适合于任何外行人员，诸如可能期望(例如)检查对象(像头发、耳垢、或其它颗粒)是否位于儿童的耳道中的父母。同样，在童年期，中耳炎(OM)或渗出性中耳炎(OME)是常见的并且经常反复发生。由此，应使耳镜适合于不熟练的父母，至少以执行一类预诊断，或评估耳膜炎症的可能性，或跟踪早期诊断。应为父母提供有助于其决定是否需要拜访医师的信息。在儿童生病的情况下，例如，抱怨耳痛，这种耳镜可允许父母更好地评估基本原因。任何更先进或最终疾病诊断可以/应随后由专业医师进行。

US 8,617,061 B2描述一种用于测量并分析外耳及耳道的色彩的装置，其中，提供了分别与用于传导发射及反射的光的光纤结合的三色发射器及三色传感器，其中，在其三个组件中独立控制由发射器发射的光。该三色传感器适合于现存耳镜。本发明旨在客观测量在耳朵炎症情况下红移色彩反射。然而，本发明未解决需要熟练的专业人员来执行该步骤的前述问题，其还未解决识别和/或定位耳膜以从那个结构获得临床有关信息的挑战。

本发明还不能获得关于反射光的光谱特性的空间信息。例如，具有收集至光导中的红移的反射光可能源自微红耳膜或源自微红耳道。

本发明的一个目的是提供一种装置，特别是耳镜，该装置被配置成用于以可靠方式电子识别和/或定位受试者耳朵内的对象，优选地提供由未经专业训练的外行人员使用的装置/耳镜。本发明的另外一个目的是提供一种以可靠方式识别和/或定位受试者耳朵内、特别是耳膜内的对象的方法。还可将该目的描述为一旦具体对象已经被识别和/或定位，就准确表征该对象。

技术实现要素：

具体地，上述目的中的至少一个目的通过一种特别被配置成由外行人员操纵的耳镜装置实现，该耳镜装置包括：被配置成被引入患者耳道内的部分；以及被配置成用于特别是基于由至少一个辐射源发射的辐射的反射辐射来捕获患者外耳、特别是耳膜的至少一张图像、特别是彩色图像的电子成像单元，优选地该电子成像单元是光电子分析单元，其中，该耳镜装置进一步包括电子和/或光学装置，特别是逻辑单元，该电子和/或光学装置被配置成用于确定特别是关于比550nm或500nm或480nm更短的波长的光谱信息或被配置成用于分析至少一张图像，并且被配置成用于根据可见蓝色光谱成分和/或UV光谱成分、优选地关于与较长波长(例如高于480nm或500nm)下的一定量光谱成分来识别和/或定位在该至少一张图像中显示的对象，特别是耳膜。可以根据蓝色和/或UV光谱成分与具有高于500nm或550nm的波长的光谱反射成分的具体关系进行识别和/或定位对象。提及480nm至500nm或甚至550nm的范围以提供可参考的极限值或阈值以确定短波长成分的具体强度或具体比率，特别是蓝色与红色比率和/或蓝色与绿色比率。480nm至500nm的范围可理解为适于将蓝光或UV辐射从具有例如绿光(约480nm至560nm)、黄光(约560nm至580nm)、橙光(约580nm至630nm)或红光(约630nm至790nm)的较长波长的辐射界定的任何范围。

措辞“一定量光谱成分”优选地指具体部分光谱成分。

光电子分析单元可以包括，例如拜耳(Bayer)滤光片，即，彩色滤光片阵列。

本发明是基于发现识别或定位对象(特别是耳膜)，其可基本上由两个因素复杂化或妨碍，即过度辐射(辐射强度过高)和/或不参考任何定位的反射评估。实际上，由于耳道的几何结构，由耳镜捕获的反射可源自耳朵的多个不同部分，例如，由于相同辐射的耳道内的多次反射。参考蓝色/UV光谱成分可降低这种效应，此举允许促进光谱分析。

优选地，该耳镜装置的电子和/或光学装置被配置成用于特别是通过例如在蓝色图像通道中的各像素值除以在绿色或红色图像通道中的像素值的单像素除法计算至少两个反射光谱成分或光谱范围之间的比率。

优选地，该耳镜装置的电子和/或光学装置被配置成用于确定在低于480nm至500nm的光谱内的辐射与在高于480nm至500nm的光谱内的辐射的比率，特别是反射光的蓝色与红色光谱成分的比率，该电子和/或光学装置优选地被配置成用于根据具体最小或最大比率来检测或表征该耳膜。该比率可允许识别图像或反射辐射的具体局部区部分。

根据反射辐射的光谱组成，可以有利地定义用于每种具体光谱分析的一个或若干个适当(光谱)阈值。

就定位该耳膜而言，有利地定义蓝色/红色比率(例如，反射光强度I处于480nm/I处于700nm)或蓝色/绿色比率的阈值。

在可检测到较高数量蓝色光谱成分的情况下，可适当地定义较短波长(例如480nm)下的阈值，特别是以确保评估的高准确性。在仅可检测到相对少量蓝色光谱成分的情况下，可适当地定义较长波长(例如，500nm或甚至525nm或550nm)下的阈值，以甚至在几乎无任何蓝色或UV光谱成分的情况下能够确定“蓝色”与红色的比率。同样，在检测到相对大量红色光谱成分的情况下，可适当地定义较短波长(例如480nm)下的阈值，特别是以“抑制”例如耳膜发炎部分的任何影响。在仅检测到相对少量红色光谱成分的情况下，可适当地定义较长波长(例如，630nm至790nm)的阈值，以能够确定蓝色与红色的比率，特别是关于具体表面区部分，这还可允许在医学上表征耳膜或耳膜的具体部分。在已经识别耳膜的情况下定义较长波长下的阈值是特别有利的，特别以便是可靠地确定红度。

该电子和/或光学装置可被配置成用于根据反射辐射光谱定义阈值。

具体地，可有利地定义至少两个阈值，例如，在470nm至490nm、特别是480nm范围的第一阈值和在620nm至640nm的范围、特别是630nm的第二阈值。光谱分析可以基于一或两个阈值进行。例如，定位耳膜可基于第一阈值进行，以及表征耳膜可基于第二阈值进行。具体地，已经发现基于参考蓝光与绿光之间的比率的第一阈值的光谱分析可允许识别和/或定位耳膜而不考虑任何红度。

同样，有利地定义至少两个波长范围，例如，参考蓝光的波长的第一范围，特别是380nm至480nm，和参考绿光或红光的波长的至少一个第二范围，特别是480nm至560nm或630nm至790nm。光谱分析可基于一或两个波长范围进行。例如，定位耳道可基于第一波长范围的强度与480nm至560nm的第二波长范围的强度的比率进行，并且表征耳膜可基于第一波长范围的强度与480nm至560nm和/或630nm至790nm的第二波长范围的强度的比率进行。具体地，已经发现基于蓝色与绿色的比率的光谱分析可允许识别和/或定位耳膜而不考虑任何红度。同样，已经发现改变强度最为明显地影响红色光谱内的反射度。因此，通过参考蓝色与绿色的比率，可降低任何强度影响。例如，当使用白光源在低照明水平下观察半透明耳膜时，耳膜可变暗至带青色。当增加照明强度时，耳膜可变微红，因为从中耳腔内耳膜后面的黏膜壁反射的红光超过检测阈值。

具体地，该电子和/或光学装置被配置成用于根据该至少一张图像或该图像的像素或像素区的光谱成分识别和/或定位对象，该图像显示具体量的具体光谱成分，特别是具体量蓝色光谱成分或具有比500nm更短、优选地比480nm更短波长的光谱成分。优选地，评估色彩信息，特别是关于蓝色。色彩信息可在采集的图像中和/或关于反射的图像中评估。光谱信息可包括空间分辨光谱信息。

由此，可进行评估图像以准确识别和/或定位耳道内的若干对象。同样，可确定状况特别是具体对象的医学状况。优选地，识别耳膜。然而，同样，可(特别是不直接)确定其它对象，例如，阻塞耳道的组织。在当与在绿色或红色光谱范围中的反射相比时，具体对象(即，捕获的图像的具体部分或局部)反射少量蓝光和/或UV辐射的情况下，最可能的是此对象或耳道的这个部分或局部不包含耳膜区。

该电子和/或光学装置可包括逻辑单元或处理单元，该单元被配置成用于根据光谱成分的具体组成、特别是根据一定度/量/比率/百分数蓝色光谱成分的具体阈值、特别是关于反射光的绿光强度或红光强度确定/识别和/或定位对象。

可替代地，根据本发明的另外一方面，上述目的中的至少一个目的可通过特别被配置成在其应用期间由外行人员操纵的耳镜装置实现，该耳镜装置包括被配置成用于检测由患者外耳、特别是由耳膜反射的辐射的辐射感测单元；其中，该耳镜装置进一步包括电子和/或光学装置，该电子和/或光学装置被配置成用于确定反射辐射的特别是关于比500nm更短的波长的光谱信息，并且被配置成用于确定在低于480nm至500nm的光谱内的辐射与在高于480nm至500nm的光谱内的辐射的比率，特别是基于在蓝光和/或UV辐射光谱中反射辐射的具体强度，特别是近可见UV辐射。该耳镜装置可进一步包括被配置成被引入患者外耳的耳道中的部分。

本发明是基于发现在耳道中的不同组织(特别是耳膜)，其显示具有个体光学反射特性的非常单独的组织特性。可评估光或近可见光辐射的反射以确定每个单个对象，特别是耳膜。换言之：可进行光谱分析，不仅用于评估具体色彩，还用于识别和/或定位不同对象，特别是用于准确识别和/或定位耳膜。由此，根据一方面，还可确定耳膜炎症或存在耳膜后积液的可能性，特别是在使用反射光谱特性定位耳膜区域之后。

本发明是还基于发现可评估耳膜组织的特性以可靠地识别健康耳膜或发炎耳膜的透明部分。已经发现耳膜反射具有具体光谱组成的光或不可见光辐射，该具体光谱组成不同于由耳膜周围组织反射的光谱组成。具体地，已经发现由健康耳膜反射的可见或近可见光辐射显示光谱组成，该光谱组成大体上由在UV辐射光谱中或在蓝光光谱中的波长表征，即，比550nm或500nm更短，特别是比480nm至500nm更短或甚至比450nm更短的波长。相比之下，由耳膜周围组织(例如阻塞耳道的组织)反射的光显示光谱组成，该光谱组成主要由在红光光谱中的波长表征，即，远长于500nm或550nm或甚至600nm、特别是高达780nm的波长。换言之：已经发现耳膜显示组织特性，这些组织特性明显不同于周围组织的组织特性，并且可评估这些区别以可靠地识别耳膜，或甚至以便在医药/临床上表征耳膜，即，以确定耳膜的医学状况。

本发明是还基于发现耳膜是相对薄的组织，具有仅对应于数层细胞及纤维的厚度。在耳膜的某些区中，可提供红色光谱中的任何反射的血管是稀少的或根本不存在。具体地，在耳膜的中心区域，平均厚度在约例如40μm、50μm或120μm的范围内。另外，已经发现耳膜的一些区(例如，紧张部)显示与蓝色或UV辐射相比红色或绿色辐射的非常低的反射系数。相比之下，除了耳膜之外的组织和物质的反射率，特别是像皮肤组织的组织或像耳垢的物质，显示不同光谱反射组成，即当与蓝色或UV成分相比时绿色和/或红色光谱成分的高反射系数。这种其它组织可显示与针对比约480nm或500nm更短的波长的反射率相比针对比约500nm更长的波长的更高反射率。因此，评估反射辐射中的蓝色光谱成分和/或UV光谱成分可改良耳膜的可靠评定或识别。进一步地，已经发现耳膜的一些部分，特别是松弛部或附接至锤骨柄的部分，还可在绿色/红色光谱中优选地被反射。因此，彩色图像的光谱分析可揭示允许识别并定位耳膜的典型图案。

本发明是还基于可基于与周围组织相比完全不同的光谱响应可靠地识别耳膜的概念。周围组织提供由长波长(红光)主要表征的光谱反射，而耳膜组织提供由短波长(蓝光)主要表征的光谱反射。在可见光的范围/光谱(色彩光谱)中，蓝色及红色布置在光谱的相反端上。换言之，这种两种颜色的波长或反射强度比的差处于最大值。因此，与较长波长相比，基于分析具有比500nm更短、优选地比480nm更短的波长的光谱成分可靠地进行识别耳膜。

进一步地，已经发现在照明强度较高的情况下，在位于耳膜后的中耳内的黏膜的反射率可主导反射辐射的光谱。黏膜在表面上基本上是红色，特别是当照明强度是高的时。因此，特别是为达到高评估准确度，当执行光谱分析时可调节照明强度。

在由经训练的专业人员使用的耳镜中，通常可在黑与一定最大的强度之间调节光强度。因此，未标准化照明强度。反射光的感知光谱组成可受选择的强度影响。例如，当使用白光源在低照明水平下观察半透明耳膜时，耳膜可呈现暗至带青色。当增加照明强度时，因为从中耳腔内耳膜后的黏膜壁反射的红光，该耳膜可呈现微红。

本发明是还基于发现耳膜中的辐射(特别是光)反射机制不同于耳膜周围组织中的反射机制。具体地，耳膜的半透明部分的主反射机制是瑞立散射(Rayleigh scattering)，而耳膜周围组织中的主导反射机制是米氏散射(Mie scattering)。瑞立散射可由透光薄膜中的分子成分引起。这种成分包括胶原纤维、细胞器及细胞膜层，以及细胞质及胞外分子。相比之下，由于血红蛋白封装的红血球及不透明细胞与细胞外粒子，米氏散射是主导散射。在黏膜、皮肤等中，短波长将大部分被完全吸收，特别是由于多次散射及光路延伸。换言之：已经发现由于部分耳膜的组织特性，由耳膜反射的辐射的光谱组成明显不同于由在耳道中任何其它组织或对象/物质反射的辐射的光谱组成，特别是在照明源的光谱组成在比500nm至480nm更短的波长的光谱中含有主要成分或照明源的光谱组成关于此光谱进行调节的情况下。本发明还是基于可基于评估这种不同反射机制可靠地识别和/或定位耳膜的概念。因此，优选地关于比500nm或480nm更短的波长光谱，特别是可见光辐射的蓝色光谱(蓝光)，基于分析光谱组成，可以可靠方式，特别是与比500nm更长的波长光谱相比进行识别耳膜，特别是识别健康耳膜。

本发明还是基于发现在第二步骤中，一旦已经识别和/或定位耳膜，可从先前定义的区确定表征耳膜的炎症指数。就光谱反射特性而言，评定紧靠先前定位的耳膜区适合执行诊断。发炎耳膜一般显示与健康耳膜相比更大的厚度。毛细血管变宽并存在免疫系统细胞。因此，在这种状况下，反射光谱可从短波长远离朝向较长波长变化，并且反射辐射的比率改变，例如蓝色与红色的比率降低。同样，由于含有免疫细胞及细胞碎片的粘液，在透明耳膜后的积液通常显示变色。在本上下文中，已经发现评定炎症的可能性可根据照明/辐射具体等级进行，特别是基于照明/辐射的最小等级，以减少由周围组织反射的杂散光。由于周围组织一般将反射红光，降低照明/辐射等级可有助于确定由耳膜反射的红色光谱成分。降低照明/辐射等级可允许可靠地评估耳膜的光谱比率。具体地，仅评估从与反射蓝色光谱成分相同的区域反射的那些红色光谱成分。仅评估表征附近区域的那些光谱比率，该附近区域显示蓝色光谱成分的关于红色光谱成分的高比率。

本发明还是基于发现在第二或另外步骤中，可确定针对OM或OME的可能性指数，以便为使用者提供由医师进一步咨询的建议。

确定光谱信息可指分析反射辐射，特别是带青色或蓝色辐射，和/或一旦已经采集图像，分析至少一张图像，特别是图像的带青色或蓝色光谱成分或蓝色与红色的比率。“蓝色与红色的比率”可同样指UV光谱成分与红色成分的比率。由于图像被认为是反射辐射的空间分辨测量，本发明可指直接在反射辐射中及在采集的图像中二者的反射辐射的光谱分析。

表达“耳镜装置”优选地应该理解为可用作耳镜的任何装置。并非必须以人工耳镜形式提供耳镜装置。例如，该耳镜装置可集成在包括若干装置或满足若干功能的医疗装置中。

表达“光”优选地应当理解为在380nm至780nm范围的可见辐射。表达“辐射”优选地应当理解为在10nm至780nm或甚至1000nm范围中的可见或不可见辐射，其中优选地不包括X辐射。表达“UV辐射”优选地应当理解为在10nm至380nm、特别是100nm至380nm范围中的不可见辐射。表达“UV光谱成分”优选地应当理解为在100nm至380nm范围的辐射的任何光谱成分，或各图像信息。当参考蓝色与红色的比率时，红色光谱成分还可包括红外线成分，即，具有比约790nm更长的波长的辐射。

耳膜的组成可分为三层：

1.胶原结缔组织的核心；

2.覆盖复层扁平上皮(SSE)的外层；

3.单层立方上皮(SCE)的内层，该内层面对中耳腔。

已经发现通过光谱分析，可识别这些层中的每一层以识别、表征和/或定位耳膜，特别是所有这些层含有稀少或不含有血管，松弛部及锤骨柄区域除外。

根据本发明的一个实施例，提供了一种特别被配置成在其应用期间由外行人员操纵的耳镜装置，该耳镜装置包括被配置成用于检测由患者的外耳、特别是由耳膜反射的辐射的辐射感测单元；其中，该耳镜装置进一步包括电子和/或光学装置，该电子和/或光学装置被配置成用于确定反射辐射的特别是关于比500nm至480nm更短的波长的光谱信息，并且被配置成用于特别是基于在蓝光和/或UV辐射的光谱中反射辐射的具体强度确定在低于480nm至500nm的光谱内的辐射与在高于480nm至500nm的光谱内的辐射的比率。具体地，已经发现基于光谱成分的比率，可相当大的降低或排除改变强度的任何影响。因此，基于分析的比率可提供为高度可靠性。实际上，反射辐射的强度可明显不同，例如，根据耳道的曲率或几何结构，或根据在耳道内耳镜头部的位置。由于色谱可受发射辐射的强度影响，所以反射辐射的光谱分析不可确保非常可靠/有意义的结果。通过参考比率，可降低任何强度影响。

根据本发明的一个实施例，该电子和/或光学装置被配置成用于确定关于外耳的具体部分或至少一张图像的具体部分的局部光谱信息，特别是关于至少一张图像的具体像素或像素区部分。参考具体反射的准确位置允许准确评估及局部相关性。具体地，可评估显示具体特点的耳膜的表面区部分。

根据本发明的一个实施例，该耳镜进一步包括被配置成用于辐射、特别是照亮耳道的至少一个辐射源。可关于来自耳道中大多数结构的主导反射将在红色光谱范围中的事实来具体选择辐射源。具体地，可选择在光谱的UV/蓝色端具有高强度成分的宽带光源。具体地，已经发现使用灯泡，甚至卤素灯泡照明，可能对于执行根据本发明的光谱分析而言并非最佳。相反，具有高蓝色与红色比率的冷白LED是有利的。借助于被配置成用于发射具体光谱的辐射源，特别是发射UV辐射和/或蓝光的辐射源，可更有效地且更可靠地识别和分析耳膜。

可见光和/或UV光的任何其它光源可是适合的，只要该发射辐射的光谱组成在不同强度下是可预测的并且可调节至所描述的要求。

表达“辐射源”优选地应当理解为发射(近可见光)UV辐射和/或光的光源，或者为与辐射的至少一个导件结合的辐射源，例如，经具体配置以用于引导UV辐射的光纤或纤维。

“辐射的导件”优选地应当理解为用于从第一点朝向第二点引导辐射、特别是UV辐射和/或光、特别是蓝光的任何装置。根据一个实施例，该辐射的导件是光导件。

根据本发明的一个实施例，至少一个辐射源被配置成用于发射特别是在500nm至100nm范围内、优选地小于480nm的蓝光和/或UV辐射。这种辐射源有助于识别及分析耳膜。根据一个选项或变体，至少一个辐射源可被配置用于不发射具体波长的辐射或光，例如具有在450nm与630nm之间、或480nm与580nm之间范围中的波长的光。例如，至少一个辐射源被配置成用于仅发射具有短于例如480nm或450nm及长于例如580nm或630nm的波长的辐射。换言之：辐射的至少一个源被配置成用于发射在蓝光波长范围内或低于蓝光波长范围及在红光波长范围内或高于红光波长范围的辐射。这种辐射源允许可靠地评估蓝色光谱成分与红色光谱成分的比率，关注于这些光谱成分。由此，可最小化人工产物或误差源。

由于来自耳道中的大多数结构的主导反射将在红光的光谱范围内，可选择在光谱范围的UV/蓝色端具有(相对)高强度成分的光源。已经发现借助于灯泡(甚至卤素灯泡)照明可能对于执行根据本发明的光谱分析而言并非最佳。这种标准光源特别是当在低强度下操作时可不提供足够量短波长成分。相反，具有高蓝色与红色比率的冷白LED可能是优选的。

根据本发明的一个实施例，至少一个辐射源是在低于500nm、优选地低于480nm的可见光光谱中具有具体光谱最大值的辐射源，特别是在380nm与500nm之间、特别是在420nm与480nm之间的蓝光光谱中具有光谱最大值的LED或多个LED。LED可以白色(优选地冷白)LED形式被提供。光源或LED可被配置成用于调节发射光的光谱和/或用于调节照明强度，特别是关于具体光谱范围。由此，可减少发射光的红色光谱，和最小化红色(特别是高度血管化)组织的光反射。此举甚至在蓝色光谱成分仅非常稀少的情况下允许评估蓝色与红色的比率。

根据本发明的一个实施例，至少一个辐射源是被配置成用于发射在低于500nm、优选地低于480nm的光谱中的光的辐射源，该光与在高于580nm、优选地高于630nm的光谱中的光相比具有更高或至少相同强度。此举允许可靠评估蓝色与红色的比率和/或蓝色与绿色的比率。甚至在发炎耳膜的情况下可可靠地进行耳膜识别。

根据本发明的一个实施例，电子和/或光学装置被配置成用于调节由至少一个辐射源发射的辐射光谱组成。具体地，该电子和/或光学装置可被配置成用于调节红色光谱(例如，高于600nm)与蓝色光谱(例如低于500nm)的比率。关于低于550nm、优选地低于480nm至500nm的具体波长、尤其是关于在380nm至500nm中、特别是420nm至480nm的光谱中的光谱最大值可特别调节光谱。优选地，关于至少两个光谱范围、特别是关于蓝色光谱范围及关于绿色和/或红色光谱范围调节该光谱。调节发射辐射的光谱组成可进一步改良识别耳膜的可靠性。具体地，在发射具有较宽光谱的辐射期间可捕获第一图像，并且在发射UV辐射或蓝光期间或在使用在UV和/或蓝色辐射的光谱范围中具有强度最大值的辐射来辐射耳道期间可捕获第二或另外的图像。可彼此结合地比较或分析这些图像。同样，在低强度下捕获第一图像，并且在照明的较高强度下捕获第二图像。

根据本发明的一个实施例，电子和/或光学装置被配置成用于校准由至少一个辐射源发射的辐射的光谱组成，并且用于比较反射辐射的经确定的光谱组成与反射辐射的经校准的光谱组成。这种电子和/或光学装置允许可靠地识别和/或定位对象，特别是耳膜。具体地，准确地确定哪些光谱成分已经由耳道中的组织/对象吸收，和哪些光谱成分是反射的光谱成分。还可关于辐射的亮度或强度进行校准。

相应地，本发明还可涉及一种方法，该方法包括校准该电子成像单元的光谱灵敏度和/或校准至少一个辐射源的光谱组成和/或至少一张图像的亮度。校准允许更可靠分析反射辐射的光谱组成，并且因此，更可靠地识别对象。已经发现在光强度非常高从而允许光穿过健康耳膜(其是半透明)的情况下，在红色光谱中大量光可由鼓室(特别是由于照亮阻塞中耳的红色黏膜)反射。因此，校准图像的亮度或校准发射辐射的强度实现更准确评估红色通道反射(绝对)度及其光源。换言之，与照明装置的光谱校准结合的图像传感器的光谱校准允许更准确评估组织类型及状况。

具体地，一种方法，包括校准用于进行该方法的耳镜的任何电池的任何(实际)不断变化的电压，该方法不隐含或暗指任何误差源。根据一个选项，可实施电子补偿装置以避免照明光谱变化，其中这种变化可由例如不断变化的电压引起。同样，可选择该电子和/或光学装置使得该电子和/或光学装置的光谱特性独立于任何电源电压。使用包括灯泡(例如，白热卤素灯泡)的传统耳镜，很可能在低电压下，照明光谱朝向红色光谱变化，即，较低能量强度波长。可与该电子和/或光学装置结合提供补偿装置，或补偿装置是该电子和/或光学装置的部分。校准光谱范围和/或照明/辐射强度有助于绝对光谱分析。换言之：感测成分可被提供有经校准的色彩平衡。

一旦已经识别对应的对象或组织，就可例如基于关于不同对象或不同类型组织反馈照明控制进行校准。由此，关于不同光强度的光谱标准曲线可基于可进行校准提供另外数据。

根据本发明的一个实施例，电子和/或光学装置被配置成用于调节至少一个辐射源的辐射强度，特别是被配置成用于在该至少一张图像显示超过比480nm至500nm或550nm更长的波长的具体量光谱成分、特别是红色光谱成分之外的光谱组成的情况下或在蓝色与红色的比率低于具体最小等级的情况下降低该辐射强度。如上所述，在辐射强度允许辐射穿过耳膜的情况下，可由鼓室反射在红色光谱中大量辐射。因此，降低强度/亮度使得由耳膜反射的大多数辐射允许最小化在耳膜后的任何组织的反射。此举能够实现更准确评估红色通道反射的度及其源。

根据本发明的一个实施例，电子和/或光学装置被配置成用于关于发射光/辐射的具体光谱成分调节至少一个辐射源的辐射强度。特别是在不具有变化任何其它光谱成分的辐射强度的情况下或在具有任何其它光谱成分的辐射强度中最小变化的情况下，可在例如蓝光或绿光光谱中调节辐射光强度。例如，特别是在不具有改变任何其它光谱成分的辐射强度的情况下，可调节发射蓝光的强度和/或红光的强度。由此，在具体光谱范围中的反射辐射的量、特别是反射蓝光或UV辐射的量可在具体状况下被评定或评估，此举还可增加准确度及可靠性。

根据本发明的一个实施例，耳镜装置是被配置成用于人工应用的人工耳镜，该耳镜装置进一步包括：在其应用期间允许外行人员来操作该耳镜的手柄部；以及显示基本上沿着头部纵轴延伸的锥形的头部，其中，该头部具有邻近该手柄部的近端及被配置成引入患者外耳的耳道中的较小的远端。优选地，该至少一张图像由图像传感器捕获，该图像传感器布置在该头部的远侧尖端上。该图像可由成像单元直接捕获。并非必须需要在近端方向朝向头部的近端的任何光纤中的反射光。辐射导件，特别是光导件，可能是有利的以提供在头部近端部分(即，在圆锥形耳朵漏斗的另一后部)布置的图像传感器，从而获得在头部尖端的空间。同样，可提供具有相对高的光灵敏度的较大传感器。尤其，可提供更廉价的传感器，并且组件可更易于与辐射导件结合。

根据本发明的一个实施例，至少一个辐射源中和/或该电子成像单元的至少一个单独布置于该耳镜的远侧尖端，其中，至少一个辐射源和/或该电子成像单元中的至少一个单独径向偏置和/或至少一个辐射源和/或该电子成像单元的视轴单独倾斜。这种布置允许捕获耳膜图像并且允许基本上不考虑耳镜头部的在耳道中相对位置来照亮耳膜。此举还允许简化/有助于由外行人员使用。

根据一个选项，可以特别是在具有相对于彼此偏置最大(例如，具有最大径向偏置)的位置提供多个辐射源或辐射导件。具体地，视差辐射/照明允许采集并评估深度信息。替代任何辐射源，在远侧末端可仅具有辐射导件。具体地，在尖端布置的任何辐射源(例如，LED)可引起热问题，限制最大照明效率。

根据本发明的一个实施例，耳镜装置的电子和/或光学装置被配置成用于特别是通过单像素除法计算至少两个反射光谱成分或光谱范围之间的比率。具体地，计算反射强度的比率可允许很大程度上消除照明中的实际上不可避免的任何差异。可完成此比率计算以达成“比率图像”，该比率图像特别是针对每个像素以空间分辨方式含有反射比率的关系。这种比率图像可视情况最佳适于识别和定位像耳膜的结构。

根据本发明的一个实施例，耳镜装置的电子和/或光学装置被配置成用于确定在低于480nm至500nm的光谱内的辐射与在高于480nm至500nm的光谱内的辐射的比率，特别是反射光的蓝色与反射光的红色光谱成分的比率，该电子和/或光学装置优选地被配置成用于根据具体最小比率来检测或表征该耳膜。

根据本发明的一个实施例，耳镜装置进一步包括至少两个辐射源，即，发射在低于500nm、优选地低于480nm的光谱中的辐射至少一个辐射源、和发射辐射在高于480nm或500nm、优选地高于580nm或630nm的光谱中的辐射的至少一个辐射源，其中，该至少两个辐射源连接至该电子和/或光学装置，该电子和/或光学装置被配置成用于确定在低于480nm至500nm的光谱内的辐射与在高于480nm至500nm的光谱中的辐射的比率、特别是反射光的蓝色与反射光的红色光谱成分的比率。这种构型可允许以灵活方式调节辐射参数，例如，独立地调节具体光谱范围的照明强度。这种构型还可确保良好评估准确度。发射在低于500nm的光谱中的辐射的源可提供高于(或将其调节至高于)在由其它辐射源发射的高于580nm的光谱的辐射强度。该电子和/或光学装置可被配置成用于独立控制辐射源中的每个。具体地，该电子和/或光学装置可被配置成用于独立接通或断开或用于调暗相应的辐射源。

根据本发明的一个实施例，耳镜装置的该电子和/或光学装置被配置成用于评估在低于480nm至500nm的光谱内的辐射与在高于480nm至500nm的光谱内的辐射的相对分布或比率变化。表达“分布”可指空间分辨率，并且表达“变化”可指时间或时空分辨率。评估相对分布或变化允许评估微红的相对度。特别是关于医疗趋势或医疗史，该变化可基于阈值比，或基于先前测量值的先前比率来评估，特别是以确定短暂突变或改变。该电子和/或光学装置可包括以储存和比较任何先前分析的数据的数据储存装置。

根据本发明的一个实施例，电子和/或光学装置被配置成用于关于发射和/或反射辐射的强度的变化来评估在低于480nm至500nm的光谱中的辐射与在高于480nm至500nm的光谱中的辐射的比率的变化、特别是蓝色与红色的比率的变化。考虑到根据强度变化的比率变化允许更可靠地评定组织类型。具体地，可评估血红蛋白的量或部分，此举允许推导组织的类型或状态。

根据本发明的一个实施例，提供了一种耳镜装置，该耳镜装置包括被配置成用于检测由患者外耳/特别是由耳膜反射的辐射的辐射感测单元，其中，该耳镜装置进一步包括：至少一个或若干辐射源，即发射在低于500nm、优选地低于480nm的光谱中的辐射的至少一个辐射源、和发射在高于480nm或500nm的光谱中的辐射的至少一个辐射源，和/或被配置成用于电子调节发射辐射的光谱的至少一个辐射源；连接至一个或多个辐射源并且被配置成用于确定反射辐射的光谱信息并且被配置成用于转换辐射源和/或调节发射辐射的光谱的电子和/或光学装置，该电子和/或光学装置被配置成用于基于在低于480nm至500nm的光谱中的辐射、特别是关于在高于480nm至500nm的光谱中的辐射来识别和/或定位对象。这种耳镜允许基于发射或反射辐射的具体光谱分析耳道，此举可(例如)允许聚焦于蓝色光谱。

上述目的中的至少一个目的还通过一种识别和/或定位受试者耳朵内的对象的方法、特别是通过根据以上权利要求中任一项所述的耳镜装置来实现，该方法包括以下步骤：

(S1)提供电子成像单元，特别是通过将该电子成像单元引入受试者外耳的耳道中；

(S2)特别是基于由至少一个辐射源发射的辐射的反射辐射，借助于该电子成像单元捕获患者外耳、特别是耳道的至少一张图像，特别是彩色图像；

(S3)通过电子和/或光学装置、特别是由逻辑单元确定光谱信息，特别是空间分辨光谱信息，以识别在该至少一张图像中显示的对象，以自动识别和/或定位这些对象中的至少一个对象，特别是耳膜；并且

(S4)根据蓝色光谱成分和/或UV光谱成分的具体强度，特别是关于具有比480nm或500nm更长的波长的一定量光谱成分，识别和/或定位这些对象中的至少一个对象，特别是耳膜。可根据显示具体量具体光谱成分、特别是具体量蓝色光谱成分或具有短于500nm、优选地短于480nm波长的光谱成分的光谱组成进行步骤S4。这种方法提供在耳镜装置的上下文中描述的至少一些优点。可基于/根据该至少一张图像或该图像的像素或像素区的光谱组成进行识别和/或定位对象。

根据本发明的一个实施例，该方法进一步包括以下步骤：

(S1a)将至少一个辐射源引入耳道；并且

(S1b)借助于至少一个辐射源、特别是借助于光源(优选地LED)照亮耳道，至少一个辐射源被配置成用于发射蓝光和/或更长波长处的光，和/或借助于被配置成用于发射UV辐射的辐射源、优选地使用具有在蓝光光谱中的光谱最大值的辐射照亮耳道。特别是使用具有具体光谱组成的辐射照亮耳道可有助于评估光谱信息。

根据本发明的一个实施例，基于低于500nm或480nm的波长与高于500nm、550nm或600nm的波长的比率(特别是蓝色光谱成分与红色光谱成分的比率)确定光谱信息，其中，评估该比率，并且其中，超过阈值比的高比率(对应于大量具有低于500nm或480nm波长的光谱成分，特别是大量蓝光)被评估为针对耳膜、特别是健康耳膜的指标。该比率可指图像或反射辐射的具体局部区部分。该高比率可关于具体阈值定义，该具体阈值是针对具体组个体的特点，该高比率超过阈值比。参考这种比率及评估该比率可允许更可靠地确定耳膜。根据一个选项，特别是基于反射强度的比率，计算两个反射光谱成分之间的比率。通常，在像耳道一样的复杂结构中，照明差异是不可避免的。根据本发明，可很大程度上清除照明差异。可优选地单像素完成比率计算，达成“比率图像”，该比率图像含有每个像素的反射比率关系，即，以空间分辨方式。这种比率图像最佳适于识别和定位像耳膜的结构。

根据本发明的一个实施例，特别是根据发射和/或反射辐射的具体辐射强度，基于至少一张图像或图像的像素或像素区的亮度确定光谱信息。根据具体照明强度评估反射辐射可提供对杂散光成分或由在耳膜后的任何组织或液体反射的光/辐射的更准确评定。

根据本发明的一个实施例，关于该至少一张图像的具体像素或像素区确定多个部分中的光谱信息。此举允许图案识别和准确定位图像中的对象。换言之：识别和/或定位对象可包括基于至少一张图像的像素或像素区的图案识别，该至少一张图像显示光谱成分和/或最小量具体光谱成分和/或具体光谱组成的一定比率，特别是最小量蓝色光谱成分(特别是蓝光)和/或在波长低于500nm、特别是在380nm与480nm或500nm之间的光谱中的具体光谱组成(例如，具体光谱峰)。根据一个变体，基于绝对比率阈值确定光谱信息。

根据本发明的一个实施例，方法包括照亮耳道，其中，将辐射强度调节(特别是降低)至用于采集至少一张图像的最小强度，以将任何杂散辐射(特别是反射红光)降低至最小值。这种控制步骤允许更可靠地评定反射辐射的来源。优选地，该电子和/或光学装置被配置成进行这种控制或强度降低。优选地，在该至少一张图像超过具体量红色光谱成分的情况下降低该辐射强度，特别是根据蓝色光谱成分与红色光谱成分的具体最小比率。

根据本发明的一个实施例，在该至少一张图像超过具有长于550nm波长的具体量光谱成分(特别是红色光谱成分)的情况下，特别是根据蓝色光谱成分与红色光谱成分的具体比率调节辐射强度。这种调节或控制可减少任何杂散光的量，例如，从耳膜后的结构反射的光。

根据本发明的一个实施例，确定光谱信息包括分析蓝色光谱成分，其中，识别和/或定位至少一个对象包括识别和/或定位耳膜并且根据蓝色光谱成分的量、特别是相对于红色光谱成分的量来进行。分析蓝色光谱成分的量允许聚焦于耳膜的组织特性，以更好地区分耳膜与任何周围组织。

根据本发明的一个实施例，确定光谱信息包括单像素运算，特别是在低于480nm至500nm的光谱中的高强度除以在于480nm至500nm的光谱中的强度的单像素除法，例如，蓝色光谱强度除以红色光谱强度。单像素分析允许确定单像素比率。具体地，蓝色通道中任何像素的强度值可除以绿色或红色通道中像素的强度值。此单像素计算可关于色彩通道(例如，改去马赛克(demosaiced)/去马赛克(demosaicing)或去拜耳(debayering)色彩通道)或者优选地关于通过图像传感器采集的图像数据(例如原始拜尔(Bayer)数据)来执行。该计算可提供“比率图像”，其中每个像素值表示在像素的空间区域中蓝色与红色(或绿色)的比率。此方法步骤允许具体分析可以指示耳膜或耳膜的位置的光谱信息。具体地，单像素计算可消除在复杂三维结构耳道中不可避免的照明差别，显示与其它相比表面更靠近光源的并且因此比其它表面更亮的表面。

根据本发明的一个实施例，方法进一步包括根据显示具体最小或最大量的具体光谱成分的光谱组成、特别是具体量蓝色光谱成分或光谱成分比率的具体范围确定该至少一个对象的状况、特别是医学状况的步骤。优选地，基于阈值比、特别是蓝色与绿色和/或蓝色与红色的阈值比进行步骤S5。确定用于具体光谱成分(特别是蓝色和/或红色成分)的阈值或其比率，允许用于自动识别具体对象(特别是耳膜)的简单方法。不一定需要任何尖端、相当复杂的算法(例如，像图案识别)。

根据本发明的一个实施例，识别耳膜，其中，确定状况包括在光谱组成显示具体量蓝色光谱成分或具体比率范围、优选地蓝色与红色的比率的情况下确定健康耳膜。可将具体量蓝色或UV光谱成分或具体比率范围评估为指示不显示任何变宽的毛细血管的耳膜。

根据本发明的一个实施例，定位耳膜，其中，确定状况包括在该光谱组成显示具体量蓝色光谱成分的情况下、特别是根据或关于具体量红色光谱成分或优选地蓝色与红色的比率的具体比率范围来确定病理耳膜。可将具体量蓝色或UV光谱成分或具体比率范围评估为指示显示变宽毛细血管的耳膜或其它类型迹象/指示炎症。

根据本发明的一个实施例，识别或定位耳膜，并且其中，方法进一步包括根据该至少一个捕获的图像的光谱组成提供使用者指数的步骤，特别是指示耳膜炎症可能性的炎症指数，特别是在一定量蓝色光谱成分不超过具体最小量或具体比率范围(优选地蓝色与红色的比率)的情况下。换言之：如果蓝色光谱成分或具体比率范围仅可识别为相对低度，则然后可以得出耳膜的炎症可能性是较高的结论。优选地，在由对于耳膜而言典型的具体比率范围区表征的区附近，将主导红色比率范围(相对低蓝色与红色比率)评估为针对炎症的指标。

根据本发明的一个实施例，方法进一步包括校准光谱范围和/或发射辐射的强度。校准、特别是固定校准色彩平衡，可改良准确度。

根据本发明的一个实施例，方法进一步包括向使用者提供炎症指数，指示耳膜炎症的可能性，特别是根据在低于480nm至500nm的光谱中的辐射与在高于480nm至500nm的光谱中的辐射的、不超过具体阈值比的比率。该炎症指数可特别指OME。OME由中耳中的积液表征。已经发现可检测到在透明耳膜后的积液并基于反射光谱的改变进行评估，特别是由于含有免疫细胞及细胞碎片的粘液。在这些状况下，该反射光谱可从短波长远离朝向较长波长变化，从而导致例如较小/降低的蓝色与红色的比率。

根据一个变体，可基于关于瑞立散射确定的光谱信息识别耳膜。瑞立散射可由评估为耳膜的指标的分子粒子引起。相比之下，米氏散射通常针对更大的粒子，例如，细胞。关于瑞立散射的特征/特性评估/采集光谱信息可改良区分耳膜与耳道中的其它对象的准确度。由于瑞立散射与波长密切相关，所以其可被认为是可以解释或构成以下发现的光学机制：耳膜反射比耳道中的其它对象更高度的蓝色/UV光谱成分。

上述目的中的至少一个目的还通过识别和/或定位受试者耳朵内的对象的方法、特别是通过根据以上权利要求中任一项所述的耳镜装置来实现，该方法包括以下步骤：

(S1)提供辐射感测单元，特别是通过将该辐射感测单元引入受试者外耳的耳道中；

(S3)借助于该辐射感测单元确定反射辐射的光谱信息，以自动识别和/或定位这些对象中的至少一个对象，特别是耳膜；并且

(S4)根据在反射辐射中蓝色光谱成分和/或UV光谱成分的具体强度，特别是关于具有比480nm或500nm更长的波长的一定量光谱成分，识别和/或定位这些对象中的至少一个对象，特别是耳膜。这种方法允许分析反射辐射而不考虑图像采集及图像处理的任何具体方法。分析可关于反射辐射直接进行。这种方法可提供第一结果，例如，以评定是否具有任何蓝色光谱成分和/或UV光谱成分。同样，此方法可在插入耳镜期间进行，以评定耳膜是否(已经)可见，或是否必须重新定位耳镜。一旦检测到蓝色光谱成分和/或UV光谱成分，可进行图像处理，并且可关于该图像的具体像素或像素区进行分析。

上述目的中的至少一个目的还通过识别和/或定位受试者耳朵内的对象的方法、特别是通过根据以上装置权利要求中任一项所述的耳镜装置来实现，该方法包括以下步骤：

(S3)借助于该辐射感测单元确定反射辐射的光谱信息，以自动识别和/或定位这些对象中的至少一个对象，特别是耳膜；并且

(S4)根据在反射辐射中蓝色光谱成分和/或UV光谱成分的具体强度，识别和/或定位这些对象中的至少一个对象，特别是耳膜，其中，基于第一光谱阈值或关于第一波长范围进行识别和/或定位。优选地，该第一光谱阈值或第一波长范围定义蓝光与绿光之间或蓝光与红光之间的至少一阈值。具体地，此方法允许基于第一比率识别和/或定位该对象，该第一比率优选地是蓝色与绿色的比率。已经发现基于根本不包括/不考虑红色辐射的比率，可增加识别/定位耳膜的可靠性，因为耳道中的大多数对象(组织结构)包括血管和血细胞并反射红光。具体地，已经发现在绿色光谱中血红蛋白的局部浓度具有对反射率减小的影响。换言之：蓝色与绿色的比率允许抑制或降低红色反射的影响。为识别耳膜，与蓝色与红色的比率相比，蓝色与绿色的比率可能甚至更为重要或可靠。可更可靠地进行识别。同样，通过参考蓝色与绿色的比率，可降低任何强度影响。因此，在第一步骤中，识别/定位可关于蓝色与绿色的比率进行，并且在第二步骤中，更详细分析/表征对象/耳膜可关于蓝色与红色的比率进行。该比率可指图像或反射辐射的具体局部区部分。

上述目的中的至少一个目的还通过识别和/或定位和表征受试者耳朵内的对象的方法、特别是通过根据以上装置权利要求中任一项所述的耳镜装置来实现，该方法包括以下步骤：

(S3)借助于该辐射感测单元确定反射辐射的光谱信息，以自动识别和/或定位这些对象中的至少一个对象，特别是耳膜；并且

(S4)根据在反射辐射中蓝色光谱成分和/或UV光谱成分的具体强度，识别和/或定位这些对象中的至少一个对象，特别是耳膜，其中基于与第一光谱阈值或第一波长范围相比更高/更长的第二光谱阈值或关于第二波长范围、或基于至少两个不同光谱阈值或关于至少两个不同波长范围进行识别和/或定位，该方法包括基于第二光谱阈值和/或第二波长范围、优选地关于对象的具体表面区部分表征对象，特别是医学表征该耳膜。具体地，此方法允许基于第一比率(例如蓝色与绿色)分析对象，并且基于第二比率(例如蓝色与红色)表征对象。该比率可指图像或反射辐射的具体局部区部分。

上述目的中的至少一个目的还通过一种识别受试者耳朵内的健康耳膜的方法来实现，该方法包括以下步骤：

(S2)借助于电子成像单元、特别是基于由至少一个辐射源发射的辐射的反射辐射捕获该耳膜的至少一张图像；

(S3)通过电子和/或光学装置、特别是通过逻辑单元确定光谱信息以自动识别在该至少一张图像中显示的耳膜；

(S4)根据蓝色光谱成分和/或UV光谱成分的具体强度识别和/或定位该耳膜；并且

(S5a)根据光谱组成确定该耳膜是健康耳膜，光谱组成显示具体量蓝色光谱成分或具有短于500nm、优选地短于480nm的波长的光谱成分、或具体光谱成分比率。此方法允许自动进行诊断，或至少预诊断。具体地，该方法允许为外行人员提供病理耳朵状况的风险指数。随后由医师进行诊断。

上述目的中的至少一个目的还通过一种识别受试者耳朵内的健康耳膜的方法来实现，该方法包括以下步骤：

(S3)确定反射辐射的光谱信息，以基于反射辐射自动识别该耳膜；

(S4)根据在反射辐射中蓝色光谱成分和/或UV光谱成分的具体强度识别和/或定位该耳膜；并且

(S5a)根据光谱组成确定该耳膜是健康耳膜，光谱组成，特别是关于具有比480nm或500nm更长的波长的一定量光谱成分显示具体量蓝色光谱成分或具有短于500nm、优选地短于480nm的波长的光谱成分。这种方法允许自动进行诊断，或至少预诊断。具体地，该方法允许外行人员(特别是父母)评定那个人(特别是儿童)患有OM的风险。随后由医师进行诊断。

上述目的中的至少一个目的还通过一种识别受试者耳朵内的发炎耳膜的方法来实现，该方法包括以下步骤：

(S2)借助于电子成像单元、特别是基于由至少一个辐射源发射的辐射的反射辐射捕获该耳膜的至少一张图像；

(S3)通过电子和/或光学装置、特别是通过逻辑单元确定光谱信息以自动识别在至少一张图像中显示的耳膜；

(S4)根据蓝色光谱成分和/或UV光谱成分的具体强度识别和/或定位该耳膜；并且

(S5b)根据在先前定位的耳膜区附近的光谱组成确定该耳膜是发炎的，该光谱组成显示具体量红色光谱成分或具有大于480nm至500nm的波长的光谱成分和/或具体量蓝色光谱成分或具有短于500nm、优选地短于480nm的波长的光谱成分，或在所述波长下的具体强度比率。此方法允许自动进行诊断，或至少预诊断。具体地，该方法允许为外行人员提供耳疾的风险指数。随后由医师进行诊断。

上述目的中的至少一个目的还通过一种识别受试者耳朵内的发炎耳膜的方法来实现，该方法包括以下步骤：

(S3)确定反射辐射的光谱信息，以基于反射辐射自动识别该耳膜；

(S4)根据在反射辐射中蓝色光谱成分和/或UV光谱成分的具体强度识别和/或定位该耳膜；并且

(S5b)根据光谱组成确定该耳膜是发炎耳膜，光谱组成显示具体量红色光谱成分或具有比480nm至500nm更长的波长的光谱成分和/或具体量蓝色光谱成分或具有比500nm更短、优选地比480nm更短的波长的光谱成分，特别是关于一定量具有比480nm或500nm更长的波长的光谱成分。如上文提及，此方法允许自动进行诊断，或至少预诊断。

上述目的中的至少一个目的还可通过使用耳镜、特别是根据本发明的耳镜来实现，耳镜用于确定特别是关于短于480nm至500nm的波长的光谱信息，或用于基于反射辐射或基于由该耳镜获得的至少一张图像、根据蓝色光谱成分和/或UV光谱成分的具体强度来识别和/或定位对象，特别是该耳膜。

上述目的中的至少一个目的还通过使用电子和/或光学装置来实现，电子和/或光学装置用于确定特别是关于短于480nm至500nm的波长的光谱信息，并且用于基于反射辐射或基于由耳镜、特别是根据本发明的耳镜装置采集的至少一张图像，根据蓝色光谱成分和/或UV光谱成分的具体强度识别和/或定位对象，特别是耳膜。

上述目的中的至少一个目的还通过使用耳镜来实现，耳镜在其应用期间由外行人员操作，该应用用于关于比480nm至500nm更短的波长自动并且电子确定光谱信息，该应用用于根据蓝色光谱成分和/或UV光谱成分的具体强度、基于反射辐射或基于由该耳镜获得的至少一张图像识别和/或定位耳膜。

上述目的中的至少一个目的还通过使用电子和/或光学装置和/或耳镜来实现，该电子和/或光学装置和/或耳镜用于关于比480nm至500nm更短的波长自动并且电子确定光谱信息，该电子和/或光学装置和/或耳镜用于根据蓝色光谱成分和/或UV光谱成分的具体强度、基于反射辐射或基于由该耳镜获得的至少一张图像医学上表征该耳膜。

附图说明

在下图中，以实例的方式描述本发明，其中

图1示意地示出了根据本发明的第一实施例的耳镜装置，其中，该耳镜装置被引入耳道中尽可能远的位置，从该位置该耳镜装置能观察耳膜区(“环顾拐角”)；

图2示意地示出了根据本发明的第二实施例的耳镜装置，其中，该耳镜装置显示方便其(甚至由外行人员)使用的多个技术特征；

图3示意地示出了根据本发明的实施例识别和/或定位受试者耳朵内的对象的若干方法的流程图；并且

图4示意地示出了由多个像素构成的获得的图像，其中，一些像素示出耳膜的一部分。

在各图中未明确描述任何参考符号的情况下，可参考其它图。换言之：在不同视图中相同参考符号指相同部分或相同类型或相同组装置。

具体实施方式

在图1中，示出了具有手柄部12及头部14的耳镜10，该头部14包括电子成像单元40，该电子成像单元40包括摄像机40.1，其中，该摄像机40.1关于头部14的纵轴A偏心放置(即径向偏移)。摄像机40.1位于头部14的远侧尖端35。例如，偏心(径向偏移)在1.5mm至2mm的范围内。将头部14引入耳道C，并且头部14的外表面或探头盖(未示出)与耳道周围的软结缔组织C1接触。与耳道的硬骨部分C2相反，软结缔组织C1是弹性的及可由头部14加宽。摄像机40.1与耳膜ED视觉接触。

在中心部分，头部14具有具体直径，特别是处于由具体长度L2定义的轴向位置，该具体长度优选地在28mm至32mm的范围内，特别是20mm。沿着长度L2，头部14可呈圆锥形。可将具体长度L2定义为长度，沿着该长度，头部14可与患者的组织接触，特别是与阻塞外耳道的软结缔组织C1至少部分地接触。具体长度L2优选地在18mm至22mm的范围内，特别是20mm。远侧尖端35的直径优选地在4.7mm至5.2mm、更优选地4.8mm至5mm的范围内，特别是4.9mm。头部14的中间部分的直径(特别是在距远侧尖端3520mm距离处)优选地是在8mm至9mm的范围内，特别是8.5mm。

将耳镜10引入耳道C中几乎远至弯曲部C4，即，几乎远至软结缔组织C1与硬骨部分C2间的过渡区C3。不需要将耳镜10引入得更远/更深。在图1中所示的位置上，耳镜10能够“环顾拐角”，以扫描耳膜ED。出于此目的，径向偏移地布置摄像机40.1。“拐角”可定义为耳道C的弯曲部C4。

摄像机40.1具有优选地圆锥形视野41。在几何结构上，视野41可描述为具有开口角度的圆锥，该开口角度在至少80°、优选地至少110°的范围内，例如120°。摄像机40.1优选地是广角彩色摄像机。关于纵轴以角β布置(倾斜)摄像机40.1的光轴X，从而允许该装置更有效地“环顾拐角”。角β优选地在20°至40°的范围内。

耳镜10显示例如通过有线或无线与摄像机40.1通信的电子和/或光学装置44。可将电子和/或光学装置44布置在手柄部12处/中和/或在头部14处/中。电子和/或光学装置44被配置成用于确定光谱信息或用于对由摄像机40.1采集的图像(或对应图像的像素、或具体图像部分)的光谱分析。电子和/或光学装置44可连接至至少一个辐射源42，特别是光源，可将辐射源布置在柄部12处/中和/或在头部14处/中，并且该辐射源可包括辐射导件。具体地，可将辐射源42至少部分布置于头部14的远侧尖端。辐射源42可包括至少一个LED(特别是冷白色或蓝色LED)及还包括至少一个光导件。电子和/或光学装置44可被配置成控制辐射源42，特别是调节辐射/照明强度。

图2示出了具有手柄部12及头部14的耳镜10。头部14具有远端18，该远端18包括远侧尖端35，其中远端18具有圆锥形或圆柱形(如由虚线指示)。红外线传感器单元140同心地位于远端18。此位置仅作为实例而例示。远端18可提供有缺口14.3以容纳探头盖(未示出)的储存部。在头部14，提供电子成像单元40，包括摄像机40.1，该摄像机40.1具有关于头部14的纵轴A径向偏移地布置的光轴X，其中，光轴X的径向偏移r1优选地在1.5mm与2mm之间的范围内。邻近远端18的内侧面布置摄像机40.1。

耳镜10显示电子和/或光学装置44，并且还可显示可包括辐射导件的至少一个辐射源42。在电子和/或光学装置44及辐射源42的上下文中，参考图1的说明。

为将摄像机40.1定位在对于采集耳膜图像而言有利的位置上，该头部可进一步包括可移动部20和支撑结构30。可移动部20可由运动机构24转动，该运动机构24被布置在手柄部12中。可移动部20可关于支撑结构30转动。运动机构24包括连接可移动部20与手柄部12的驱动轴24.1。运动机构24包括连接至驱动轴24.1的电机26，特别是无刷电机26a。可选地，在电机26a与驱动轴24.1之间提供齿轮24.2。可移动部20由轴承28支撑，该轴承由手柄部12支撑。支撑结构30由手柄部12支撑。支撑结构30提供头部14的外侧面的一部分。借助于轴承28将支撑结构30固定于手柄部12处。

图2中所示的耳镜10允许由外行人员的简化应用。摄像机40.1自动地定位于有利的偏心位置上，该摄像机单元与耳膜视觉接触。在图2中显示的耳镜10甚至允许由其耳朵必须被扫描的同一人员(例如独自生活的人)应用。图2中所示的耳镜10甚至允许第一(预)诊断而不经任何帮助。图1中所示的耳镜的技术特征可与在图2中所示的耳镜的技术特征组合。

图3示出了识别和/或定位对象的方法实例的流程图。对应的方法起始于提供电子成像单元的第一步骤S1，特别是通过将电子成像单元引入受试者外耳的耳道中。具体地，该电子成像单元可包括布置在耳镜头部的远侧尖端的摄像机。步骤S1可包括将至少一个辐射源引入耳道中的步骤S1a。可替代地或此外，步骤S1可包括辐射(特别是照亮)耳道的步骤S1b。在后续步骤S2中，可捕获至少一张图像。为进行光谱分析，不一定需要先前采集图像。光谱分析可在反射辐射基础上直接进行，如由点划线指示。在步骤S1或S2后的步骤S3中，确定光谱信息，以识别和/或定位对象。可在步骤S1之后直接进行步骤S3。步骤S3可包括基于波长比率(具体范围的波长与另一个具体范围的波长的比率)确定光谱信息的步骤S3a。可替代地或此外，步骤S3可包括基于辐射强度或基于亮度确定光谱信息的步骤S3b。可替代地或此外，步骤S3可包括确定关于具体图像部分的光谱信息的步骤S3c。例如，步骤S3c可指单像素光谱分析。具体地，步骤S3c可与步骤S4.1和/或S4.2结合进行。如在图3中所指示，步骤S3a、S3b、S3c可彼此独立地进行。

步骤S3可包括校准发射辐射的光谱范围的步骤S3.1。步骤S3还可包括校准发射辐射的强度的步骤S3b.1。

在后续步骤S4中，根据显示具体量具体光谱成分的光谱组成，特别是具体量蓝色光谱成分，识别和/或定位至少一个对象，特别是耳膜。步骤S4可包括步骤S4a：给使用者提供指示耳膜已经被识别和/或该耳镜已经被正确地放置/引入耳道中的信息。换言之：基于分析光谱成分，特别是蓝色光谱成分，该耳镜可自动评定耳膜是否可见，和外行人员或医师是否已经正确地引入该耳镜。因此，步骤S4a可允许最小化任何使用不当风险(偶发)或任何误诊风险。

在后续步骤S5中，可确定至少一个对象的状况，特别是医学状况。在此步骤中，外行人员可被提供有帮助评定咨询/拜访医师的任何需求的信息。具体地，已经发现不同于在蓝色或UV辐射范围内的具体光谱组成的光谱组成可潜在地指示耳膜炎症。发炎耳膜显示少量蓝色组织成分，或仅反射少量蓝色或UV辐射，或根本不反射任何蓝色或UV辐射。确定耳膜的反射的光谱组成可帮助外行人员决定是否应拜访医师。任何更先进或最终疾病诊断可由医师，例如，在由医师观察或由医师进一步检查受试者显示的其它症状的基础上进行。因此可不需要由根据本发明方法的实施例提供的输出来推导疾病诊断。采集的信息是基于图像和/或反射辐射的光谱分析。确定一定度/量/比率/百分数蓝色光谱成分，特别是具体量蓝色光谱成分，可帮助外行人员决定不拜访医师。然而，步骤S4和/或步骤S5可不仅帮助外行人员，还帮助医师。换言之，步骤S5可允许最小化任何误诊的风险和提供关于感染/炎症风险的提示。

步骤S4可包括步骤S4.1和/或步骤S4.2，即基于第一光谱阈值或第一波长范围识别和/或定位耳膜的步骤S4.1，和/或基于第二光谱阈值或第二波长范围或基于至少两个不同光谱阈值或波长范围识别和/或定位耳膜的步骤S4.2。基于至少一个阈值的识别和/或定位允许进行关于具体检查对象或问题的发明方法，例如关于在耳膜与又一对象间的更可靠区别，或关于该耳膜的红度。具体地，步骤S4.1和/或S4.2可与步骤S3c结合进行，以确定对象的具体表面区部分，特别是发炎的那些部分。步骤S3c及S4.1、S4.2可提供表示/显示耳膜的发炎部分的具体像素。步骤S3c及S4.1、S4.2可作为迭代方法进行，特别是在分析的时间不同点之间，以评估炎症或其它任何疾病图案的发展。

步骤S5可包括在该光谱组成显示具体量蓝色光谱成分的情况下确定健康耳膜的步骤S5a，和/或在该光谱组成显示具体量红色光谱成分和/或具体量蓝色光谱成分的情况下确定病理耳膜的步骤S5b。步骤S5a及S5b可允许进一步最小化误诊的任何风险，在上下文中由外行人员或医师使用。

在步骤S4或S5之后的步骤S6中，外行人员可被提供有根据该至少一捕获的图像的光谱组成的指数，例如，炎症指数。炎症指数还可含有关于健康耳膜的信息。具体地，在具有大量蓝色光谱成分，特别是与少量红色光谱成分组合的情况下，该炎症指数是较低值(例如在比例1比10中1至3范围内的值)。

通过分别比较该至少一张图像的光谱信息与光谱标准曲线或与该耳膜的具体光谱成分的具体(预定)值来分别进行步骤S3、S4、S5和/或S6。优选地，光谱标准曲线或具体(标准化)值指UV光谱和/或光(特别是蓝光)的光谱。

在图4中，示意地示出了由多个像素P构成的所采集的图像IP。图像IP由像素P1构成，这些像素表征对象或不同于耳膜的耳道的部分，而像素P2表征耳膜。像素P2显示在低于480nm至500nm的光谱中的光谱成分与在高于480nm至500nm的光谱中的光谱成分的比率，该比率高于像素P1各自的比率。像素P2指表征耳膜发炎部分的像素P2a和表征耳膜未发炎部分的像素P2b二者。

具体地，像素P2a各自的比率高于像素P1的比率。换言之：甚至在发炎耳膜ED的情况下，可基于光谱比率(特别是蓝色与绿色和/或蓝色与红色的比率)定位和表征耳膜ED。

参考符号

10 耳镜装置

152 手柄部

14 头部

14.3 缺口

18 远端

24 运动机构

24.1 驱动轴

24.2 齿轮

26 电机

26a 无刷电机

28 轴承

30 支撑结构

35 远侧尖端

40 电子成像单元，优选地光电子分析单元

40.1 摄像机

41 视野

42 辐射源，特别是光源

44 电子和/或光学装置，特别是逻辑单元

140 红外线传感单元

A 纵轴

C 耳道

C1 软组织

C2 硬骨

C3 过渡区

C4 弯曲部

ED 耳膜

IP 由多个像素构成的所采集的图像

L2 具体长度

P 像素

P1 表征耳道的不同于耳膜的对象或部分的像素

P2 表征耳膜的像素

P2a 表征耳膜发炎部分的像素

P2b 表征耳膜未发炎部分的像素

R1 径向偏移

X 视轴，特别是光轴

β 倾斜角

S1 提供电子成像单元的步骤

S1a 引入至少一个辐射源的步骤

S1b 照亮耳道的步骤

S2 捕获至少一张图像的步骤

S3 确定光谱信息以识别和/或定位对象的步骤

S3.1 校准发射辐射的光谱范围的步骤

S3a 基于波长比率确定光谱信息的步骤

S3b 基于辐射强度或基于亮度确定光谱信息的步骤

S3b.1 校准发射辐射的强度的步骤

S3c 确定关于具体图像部分的光谱信息的步骤

S4 识别和/或定位至少一个对象的步骤

S4.1 基于第一光谱阈值或第一波长范围识别和/或定位耳膜的步骤

S4.2 基于第二光谱阈值或第二波长范围或基于至少两个不同光谱阈值或波长范围识别和/或定位耳膜的步骤

S4a 给外行人员提供指示耳膜已经被识别和/或耳镜已经被正确地放置/引入耳道中的信息的步骤

S5 确定至少一个对象的状况，特别是医疗状况的步骤

S5a 在光谱组成显示具体量蓝色光谱成分的情况下确定健康耳膜的步骤

S5b 在光谱组成显示具体量红色光谱成分的情况下确定病理耳膜的步骤

S6 根据至少一张捕获的图像的光谱组成向外行人员提供指数的步骤