Bismuth213QualityChecker

Bismuth-213

radiopharmaceuticals QC URS & FS input.csv output.json alpha therapy SPECT radiochemical purity

Описание утилиты: Bismuth-213

Bismuth-213 Quality Checker — Висмут-213 для таргетной альфа-терапии

ℹ️  Утилита проверяет критические параметры висмута-213:
    • Радионуклидная чистота (≥99.9%)
    • Примесь актиния-225 (≤0.01%) — КРИТИЧЕСКИ ВАЖНО! (Прорыв из генератора)
    • Радиохимическая чистота (≥95%)
    • Свободный висмут (≤5%) — риск накопления в почках
    • рН (4.0–6.0), эндотоксины, стерильность

⚠️  КРИТИЧНО: Примесь актиния-225 >0.01% → неконтролируемая альфа-эмиссия в здоровых тканях!
    Свободный висмут >5% → токсичность для почек и печени!
    Короткий период полураспада (45.6 мин) требует оперативного контроля!

Использование:
  Bismuth213QualityChecker.exe                            → демо-режим (вывод в консоль)
  Bismuth213QualityChecker.exe input.csv output.json      → оценка ваших данных

Формат input.csv:
BatchNumber,ActivityMBq,RadionuclidicPurityPercent,Ac225BreakthroughPercent,RadiochemicalPurityPercent,FreeBismuthPercent,pH,EndotoxinsEU,SterilityTest,ProductType

Пример (стерильность: 0=стерильно, 1=контаминация):
  BI213-PSMA-2026-001,300.0,99.95,0.005,98.0,1.5,5.0,40.0,0,PSMA

Поддерживаемые типы продуктов:
• PSMA — терапия рака предстательной железы
• DOTATATE — терапия нейроэндокринных опухолей
• ANTIBODY — таргетная альфа-терапия антителами
• FREECHLORIDE — исходный хлорид висмута-213 (прекурсор)

— ЗАЧЕМ ЭТО НУЖНО?
Висмут-213 — мощный альфа-эмиттер, получаемый из генератора Ac-225/Bi-213:
• Период полураспада 45.6 минут — требует быстрого синтеза и введения («just-in-time» терапия)
• Альфа-излучение (8.4 МэВ) — высокая ЛПЭ, эффективно уничтожает резистентные клетки
• Генераторная система — позволяет получать изотоп в клинике без циклотрона
• Используется при лейкозах, глиобластомах и метастатическом раке

⚠️  КРИТИЧЕСКИ ВАЖНО:
• Радионуклидная чистота ≥99.9% — отсутствие других радиоактивных примесей
• Прорыв актиния-225 ≤0.01% — КРИТИЧНО! Ac-225 (T½=10 дней) имеет длинную цепочку распада. Если он попадет в препарат, он будет циркулировать в крови и облучать костный мозг и почки долгоживущими дочерними нуклидами.
• Радиохимическая чистота ≥95% — свободный Bi-213 быстро накапливается в почках, вызывая нефротоксичность.
• Свободный висмут ≤5% — контроль эффективности хелатирования (DOTA, CHX-A''-DTPA).
• рН 4.0–6.0 — оптимален для стабильности комплексов Bi-213 и предотвращения гидролиза.
• Эндотоксины ≤175 EU/vial — критично для внутривенного введения!
• Стерильность — ОБЯЗАТЕЛЬНО для всех парентеральных форм!

Ключевые особенности утилиты:
• Проверка прорыва родителя (Ac-225) — главный параметр безопасности генераторных систем
• Контроль свободного висмута для оценки риска нефротоксичности
• Поддержка разных типов продуктов (PSMA, пептиды, антитела)
• Учет короткого периода полураспада при расчете активности
• Критические предупреждения о долгосрочном облучении от Ac-225

Критические параметры:
• Радионуклидная чистота: ≥99.9%
• Прорыв актиния-225: ≤0.01% (КРИТИЧЕСКИ ВАЖНО!)
• Радиохимическая чистота: ≥95.0%
• Свободный висмут: ≤5.0%
• рН: 4.0–6.0
• Эндотоксины: ≤175 EU/vial
• Стерильность: отсутствие роста микроорганизмов

💡 Советы по использованию:
1. Прорыв Ac-225 контролируется методом гамма-спектрометрии (пики дочерних продуктов Ac-225, например, Fr-221 или Bi-213 в равновесии, но с учетом времени).
2. Радиохимическая чистота определяется методом ТСХ или ВЭЖХ.
3. Из-за короткого T½ (45.6 мин) все измерения должны проводиться максимально быстро, с обязательной коррекцией на распад до момента калибровки.
4. Для хелатирования Bi-213 часто используют макроциклы (DOTA) или ациклические хелаторы (CHX-A''-DTPA), требующие разных условий pH.
5. При обнаружении прорыва Ac-225 >0.01% элюат не должен использоваться для маркировки без дополнительной очистки.

⚠️ Особенность: Висмут-213 — это «скорая помощь» в мире альфа-терапии. Его главное преимущество — отсутствие долгоживущих дочерних продуктов у самого Bi-213 (распадается в стабильный Bi-209 через короткоживущие изотопы). Однако риск загрязнения родительским Ac-225 делает контроль прорыва генератора абсолютным приоритетом.

input.csv

BatchNumber,ActivityMBq,RadionuclidicPurityPercent,Ac225BreakthroughPercent,RadiochemicalPurityPercent,FreeBismuthPercent,pH,EndotoxinsEU,SterilityTest,ProductType
BI213-DEMO-001,300.0,99.95,0.005,98.0,1.5,5.0,40.0,0,PSMA
BI213-FAIL-002,280.0,99.0,0.05,90.0,8.0,3.5,100.0,0,DOTATATE

URS & FS — пользовательские требования и функциональная спецификация

1. Область применения

Документ описывает требования и функциональное поведение утилиты Bismuth213QualityChecker для контроля: Bismuth-213. Утилита предназначена для ОКК/QC и использует детерминированные правила, а не машинное обучение.

2. Режимы запуска

Bismuth213QualityChecker.exe — демонстрационный режим или справка.
Bismuth213QualityChecker.exe input.csv output.json — обработка пользовательских данных и запись результата.

3. Ключевые предметные ограничения

ℹ️ Утилита проверяет критические параметры висмута-213:
• Радионуклидная чистота (≥99.9%)
• Примесь актиния-225 (≤0.01%) — КРИТИЧЕСКИ ВАЖНО! (Прорыв из генератора)
• Радиохимическая чистота (≥95%)
• Свободный висмут (≤5%) — риск накопления в почках
• рН (4.0–6.0), эндотоксины, стерильность
⚠️ КРИТИЧНО: Примесь актиния-225 >0.01% → неконтролируемая альфа-эмиссия в здоровых тканях!
BatchNumber,ActivityMBq,RadionuclidicPurityPercent,Ac225BreakthroughPercent,RadiochemicalPurityPercent,FreeBismuthPercent,pH,EndotoxinsEU,SterilityTest,ProductType
⚠️ КРИТИЧЕСКИ ВАЖНО:
• Радионуклидная чистота ≥99.9% — отсутствие других радиоактивных примесей
• Прорыв актиния-225 ≤0.01% — КРИТИЧНО! Ac-225 (T½=10 дней) имеет длинную цепочку распада. Если он попадет в препарат, он будет циркулировать в крови и облучать костный мозг и почки долгоживущими дочерними нуклидами.
• Радиохимическая чистота ≥95% — свободный Bi-213 быстро накапливается в почках, вызывая нефротоксичность.
• Свободный висмут ≤5% — контроль эффективности хелатирования (DOTA, CHX-A''-DTPA).
• Эндотоксины ≤175 EU/vial — критично для внутривенного введения!
• Критические предупреждения о долгосрочном облучении от Ac-225
Критические параметры:
• Радионуклидная чистота: ≥99.9%
• Прорыв актиния-225: ≤0.01% (КРИТИЧЕСКИ ВАЖНО!)
• Радиохимическая чистота: ≥95.0%
• Свободный висмут: ≤5.0%

4. URS — пользовательские требования

ID	Требование	Критичность	Критерий приемки
URS-001	Утилита должна принимать input.csv с точными заголовками, указанными в контракте данных.	High	Файл обрабатывается без ручного изменения заголовков.
URS-002	Утилита должна проверять обязательность, типы данных, диапазоны, единицы и критические фармацевтические/радиохимические пределы.	High	Для каждой строки формируется статус PASS/WARNING/FAIL.
URS-003	Утилита должна выявлять критические отклонения, связанные с радионуклидной/радиохимической чистотой, примесями, свободным радионуклидом, pH, эндотоксинами и стерильностью, если такие поля присутствуют.	High	Критическое отклонение приводит к FAIL или явному critical finding.
URS-004	Утилита должна формировать output.json с машинно-читаемыми результатами, исходными значениями, предупреждениями и отказами.	High	JSON пригоден для LIMS/ELN/MES-интеграции и QA/QC review.
URS-005	Утилита не должна использовать машинное обучение для решения о соответствии.	Medium	Решение основано на заданных правилах и порогах.
URS-006	Утилита должна сохранять трассируемость между номером серии, входными значениями, примененными правилами и итоговым статусом.	High	Выход содержит идентификатор серии и перечень проверенных параметров.
URS-007	Документация должна поддерживать подготовку IQ/OQ и инспекционное обсуждение FDA/EMA/Росздравнадзора или локального регулятора.	Medium	URS/FS и тестовые сценарии доступны вместе с утилитой.

5. Контракт input.csv

#	Поле	Тип	Пример	Назначение
1	`BatchNumber`	string	`BI213-DEMO-001`	Идентификатор серии/партии.
2	`ActivityMBq`	decimal	`300.0`	Активность радиофармацевтического материала или готового продукта.
3	`RadionuclidicPurityPercent`	string	`99.95`	Радионуклидная чистота; критический показатель радиационной безопасности.
4	`Ac225BreakthroughPercent`	decimal	`0.005`	Контролируемая примесь; значение используется для решения PASS/WARNING/FAIL.
5	`RadiochemicalPurityPercent`	string	`98.0`	Радиохимическая чистота; показатель связывания радионуклида и целевой химической формы.
6	`FreeBismuthPercent`	decimal	`1.5`	Свободный радионуклид/ион; критичен из-за неселективного накопления и токсичности.
7	`pH`	decimal	`5.0`	pH раствора; параметр стабильности и совместимости с введением.
8	`EndotoxinsEU`	decimal	`40.0`	Бактериальные эндотоксины; критический критерий для парентерального применения.
9	`SterilityTest`	flag 0/1	`0`	Результат проверки стерильности; 0 обычно означает отсутствие контаминации.
10	`ProductType`	string	`PSMA`	Тип продукта/радиофармпрепарата; влияет на интерпретацию контроля.

BatchNumber,ActivityMBq,RadionuclidicPurityPercent,Ac225BreakthroughPercent,RadiochemicalPurityPercent,FreeBismuthPercent,pH,EndotoxinsEU,SterilityTest,ProductType
BI213-DEMO-001,300.0,99.95,0.005,98.0,1.5,5.0,40.0,0,PSMA
BI213-FAIL-002,280.0,99.0,0.05,90.0,8.0,3.5,100.0,0,DOTATATE

6. FS — функциональная спецификация

ID	Функция	Реализация
FS-001	CSV import	Прочитать input.csv в UTF-8/CSV-совместимом формате, проверить наличие заголовка и ожидаемых колонок.
FS-002	Schema validation	Проверить обязательные поля и количество колонок; сообщить о неизвестных или отсутствующих ключевых полях.
FS-003	Type conversion	Преобразовать числовые, флаговые и текстовые значения; некорректный формат фиксировать как ошибку строки.
FS-004	Rule engine	Применить предметные правила для Bismuth-213, включая критические пределы из описания утилиты.
FS-005	Status aggregation	Сформировать итоговый статус: FAIL при критическом отказе, WARNING при некритическом отклонении, PASS при соответствии.
FS-006	JSON export	Записать output.json с детализацией проверок, исходными значениями, предупреждениями и critical findings.
FS-007	Audit support	Сохранять структуру результата пригодной для review, расследования отклонений и подготовки IQ/OQ.

7. Пример output.json

{
  "utilityId": "bismuth213-quality-checker",
  "api": "Bismuth-213",
  "overallStatus": "PASS|WARNING|FAIL",
  "sourceFile": "input.csv",
  "checks": [
    {
      "parameter": "BatchNumber",
      "value": "BI213-DEMO-001",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result"
    },
    {
      "parameter": "ActivityMBq",
      "value": "300.0",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result"
    },
    {
      "parameter": "RadionuclidicPurityPercent",
      "value": "99.95",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result"
    },
    {
      "parameter": "Ac225BreakthroughPercent",
      "value": "0.005",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result"
    },
    {
      "parameter": "RadiochemicalPurityPercent",
      "value": "98.0",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result"
    },
    {
      "parameter": "FreeBismuthPercent",
      "value": "1.5",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result"
    },
    {
      "parameter": "pH",
      "value": "5.0",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result"
    },
    {
      "parameter": "EndotoxinsEU",
      "value": "40.0",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result"
    }
  ],
  "criticalFindings": []
}

8. OQ/PQ тестовые сценарии

ID	Сценарий	Ожидаемый результат
OQ-001	Валидная строка из примера	PASS или допустимый WARNING согласно правилам.
OQ-002	Отсутствует обязательная колонка	Ошибка схемы или FAIL.
OQ-003	Нечисловое значение в числовом поле	Ошибка преобразования типа.
OQ-004	Значение критического параметра за пределом	FAIL и critical finding.
PQ-001	Реальная серия/партия пользователя	Согласованный результат review с сохранением input.csv и output.json.

9. QA/QC и change control

Не менять имена колонок без обновления валидатора.
Хранить input.csv, output.json, версию исполняемого файла и контрольную сумму.
Перед продуктивным использованием провести IQ/OQ/PQ или эквивалентную CSV/CSA-проверку.
Критические радиофармацевтические пределы должны быть сверены с утверждённой спецификацией и локальными SOP.

Входит в пакеты

Андрология

Пакет для андрологии: андрогены, препараты эректильной дисфункции, ДГПЖ/простата, фертильность и связанные гормональные проверки.

Открыть

Эндокринология

Пакет для эндокринологии: щитовидная железа, гипофизарные/пептидные гормоны, кортикостероиды, половые гормоны и часть метаболических препаратов.

Открыть

Гастроэнтерология

Пакет для гастроэнтерологии: ИПП, антиэметики, прокинетики, препараты ВЗК, слабительные, ферменты и противоинфекционные препараты ЖКТ.

Открыть

Неврология

Пакет для неврологии и психоневрологии: противоэпилептические, противопаркинсонические, антидепрессанты, антипсихотики, анальгетики и диагностические радиофармпрепараты.

Открыть

PetRad2: расширенный радиофармацевтический QC-пакет

Подборка новых утилит для контроля радионуклидов, таргетной альфа-терапии, удельной активности, радиолиза и предварительных дозиметрических расчётов.

Открыть

Радиология

Пакет для радиологии и диагностической визуализации: радиофармпрепараты, PET/SPECT, контрастные вещества, йодсодержащие и гадолиниевые препараты, а также проверки частиц, стерильности и эндотоксинов.

Открыть

RPH: объединённый радиофармацевтический QC-пакет

RPH объединяет PetRad, PetRad2 и PetRad3 в один обзорный пакет для PET/SPECT, терапевтических радионуклидов, генераторов, меченых соединений, расчётов распада, стерильности, эндотоксинов и радиохимической/радионуклидной чистоты.

Открыть

Урология

Пакет для урологии: препараты ДГПЖ, мочекаменной болезни, гиперактивного мочевого пузыря, инфекций мочевых путей и сопутствующие антимикробные QC-проверки.

Открыть