ExhaledGasScavengingEfficiencyChecker

Exhaled Gas Scavenging Efficiency Checker

medical_devices Hyperpolarized Xenon RPH Xe-129 medical gases CSV→JSON URS & FS rule-based

Описание утилиты: Exhaled Gas Scavenging Efficiency Checker

Exhaled Gas Scavenging Efficiency Checker — Анализатор эффективности улавливания выдыхаемого газа

ℹ️  Утилита контролирует баланс введенного и собранного ксенона:
    • Расчет чистого объема Xe-129
    • Эффективность сбора (>90%)
    • Выявление утечек в дыхательном контуре

⚠️  КРИТИЧНО: Утечка обогащенного ксенона — это прямые финансовые потери!
    Также это может привести к накоплению газа в помещении.

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

Формат input.csv:
BatchNumber,ProductName,Administered_Volume_L,Captured_Exhaled_Volume_L,Administered_Xe_Conc_Percent,Captured_Xe_Conc_Percent,Min_Efficiency

Пример:
  XE-SCAV-2026-001,HP-Xe-129,1.0,0.95,80.0,78.0,90.0

— ЗАЧЕМ ЭТО НУЖНО?
Контроль эффективности улавливания критичен для HP-MRI процедур:
• Пациент выдыхает большую часть введенного гиперполяризованного газа
• Системы улавливания (scavenging) должны собирать этот газ для экономии или безопасной утилизации
• Низкая эффективность сбора указывает на разгерметизацию маски, неисправность клапанов или утечку в трубках
• Для обогащенного Xe-129 каждая потерянная литр стоит очень дорого

⚠️  КРИТИЧЕСКИ ВАЖНО:
• Эффективность сбора ≥90% — стандарт хорошей клинической практики
• Расчет ведется по чистому объему ксенона, а не общей смеси (учет разбавления O2/N2)
• Резкое падение эффективности требует немедленной остановки процедуры
• Накопление ксенона в комнате может быть опасно (риск гипоксии персонала при плохой вентиляции)

Ключевые особенности утилиты:
• Коррекция на концентрацию изотопа во вдыхаемой и выдыхаемой смеси
• Точный расчет масс-баланса сеанса
• Выявление технических неисправностей дыхательного контура
• Поддержка различных протоколов смешивания газов

Критические параметры:
• Scavenging Efficiency: ≥90%

💡 Советы по использованию:
1. Калибруйте датчики потока перед каждой серией исследований
2. Проверяйте плотность прилегания маски к лицу пациента
3. Используйте газовые анализаторы быстрого отклика для точного учета концентрации
4. Ведите журнал потерь для расчета экономической эффективности использования дорогостоящего изотопа
5. При низких показателях проверьте односторонние клапаны на залипание

⚠️ Особенность: В отличие от обычных лекарств, газ можно "потерять" в воздухе. Утилита помогает превратить невидимый процесс утечки в конкретные цифры и проценты, позволяя оптимизировать расход самых дорогих компонентов МРТ-исследования.

input.csv

BatchNumber,ProductName,Administered_Volume_L,Captured_Exhaled_Volume_L,Administered_Xe_Conc_Percent,Captured_Xe_Conc_Percent,Min_Efficiency
XE-SCAV-2026-001,HP-Xe-129 Session,1.0,0.95,80.0,78.0,90.0
XE-SCAV-2026-002,HP-Xe-129 Session,1.0,0.70,80.0,75.0,90.0
XE-SCAV-2026-003,HP-Xe-129 Session,0.5,0.48,90.0,89.0,90.0

URS & FS — пользовательские требования и функциональная спецификация

URS & FS — спецификация пользователя и функциональная спецификация

Документ описывает контролируемый интерфейс и поведение утилиты ExhaledGasScavengingEfficiencyChecker для объекта «Exhaled Gas Scavenging Efficiency Checker». Пределы из исходного описания являются стартовой конфигурацией и до продуктивного применения должны быть сверены с утверждённой спецификацией, протоколом исследования, инструкцией к оборудованию и локальными SOP.

Предметные ограничения и критические параметры

Scavenging Efficiency: ≥90%

URS — пользовательские требования

ID	Требование	Критичность	Критерий приёмки
URS-001	Утилита должна принимать `input.csv` с точными заголовками из контракта данных.	High	Файл обрабатывается без ручного переименования колонок.
URS-002	Утилита должна выполнять детерминированную проверку для «Exhaled Gas Scavenging Efficiency Checker».	High	Для каждой строки формируется PASS / WARNING / FAIL.
URS-003	Обязательные поля, типы, диапазоны, единицы и согласованность данных должны проверяться до предметных правил.	High	Ошибки схемы отделены от несоответствий.
URS-004	Критические пределы из описания и утверждённой локальной конфигурации должны приводить к critical finding.	High	Нарушение критического правила приводит к FAIL.
URS-005	Результат должен формироваться в машинно-читаемом `output.json`.	High	JSON содержит исходные значения, проверки, предупреждения и отказы.
URS-006	Решение о соответствии не должно использовать машинное обучение.	Medium	Результат воспроизводим по явным правилам и входным данным.
URS-007	Должна сохраняться трассируемость серии, исходного файла, версии правил и итогового статуса.	High	QA/QC может воспроизвести решение.
URS-008	Утилита должна иметь ровно один основной портальный тег: `medical_devices`.	Medium	Другие теги api / instrumental / medical_devices отсутствуют.
URS-009	Документация должна поддерживать IQ/OQ/PQ или эквивалентную CSA/CSV-проверку.	Medium	Контракт, тестовые сценарии и change-control правила доступны вместе с утилитой.

Контракт input.csv

#	Поле	Тип	Единица	Пример	Назначение
1	`BatchNumber`	string	as specified	`XE-SCAV-2026-001`	Идентификатор серии/партии для трассируемости.
2	`ProductName`	string	as specified	`HP-Xe-129 Session`	Наименование контролируемого продукта, газа, процедуры или оборудования.
3	`Administered_Volume_L`	decimal	L	`1.0`	Контролируемое поле input.csv: Administered Volume L.
4	`Captured_Exhaled_Volume_L`	decimal	L	`0.95`	Контролируемое поле input.csv: Captured Exhaled Volume L.
5	`Administered_Xe_Conc_Percent`	decimal	%	`80.0`	Параметр ксенона: концентрация, изотопная доля, активность, объём или чистота в зависимости от поля.
6	`Captured_Xe_Conc_Percent`	decimal	%	`78.0`	Параметр ксенона: концентрация, изотопная доля, активность, объём или чистота в зависимости от поля.
7	`Min_Efficiency`	decimal	as specified	`90.0`	Контролируемое поле input.csv: Min Efficiency.

BatchNumber,ProductName,Administered_Volume_L,Captured_Exhaled_Volume_L,Administered_Xe_Conc_Percent,Captured_Xe_Conc_Percent,Min_Efficiency
XE-SCAV-2026-001,HP-Xe-129 Session,1.0,0.95,80.0,78.0,90.0
XE-SCAV-2026-002,HP-Xe-129 Session,1.0,0.70,80.0,75.0,90.0
XE-SCAV-2026-003,HP-Xe-129 Session,0.5,0.48,90.0,89.0,90.0

FS — функциональная спецификация

ID	Функция	Реализация
FS-001	CLI execution	`ExhaledGasScavengingEfficiencyChecker.exe` поддерживает demo mode и режим `input.csv output.json`.
FS-002	CSV import	Чтение UTF-8 CSV, проверка заголовка, количества и порядка колонок.
FS-003	Schema validation	Проверка обязательности, пустых значений, типов и базовой правдоподобности.
FS-004	Domain rule engine	Применение явных правил для «Exhaled Gas Scavenging Efficiency Checker» и локально утверждённых пределов.
FS-005	Status aggregation	FAIL при critical finding; WARNING при некритическом отклонении; PASS при полном соответствии.
FS-006	JSON export	Запись исходных значений, применённых правил, статусов, warnings, failures и версии конфигурации.
FS-007	Audit support	Сохранение структуры результата для review, расследования, IQ/OQ и change control.
FS-008	Integration contract	LIMS/ELN/MES или приборный wrapper формирует CSV; утилита возвращает JSON.

Пример output.json

{
  "utilityId": "exhaled-gas-scavenging-efficiency-checker",
  "primaryTag": "medical_devices",
  "overallStatus": "PASS|WARNING|FAIL",
  "sourceFile": "input.csv",
  "checks": [
    {
      "parameter": "BatchNumber",
      "value": "XE-SCAV-2026-001",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result"
    },
    {
      "parameter": "ProductName",
      "value": "HP-Xe-129 Session",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result"
    },
    {
      "parameter": "Administered_Volume_L",
      "value": "1.0",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result"
    },
    {
      "parameter": "Captured_Exhaled_Volume_L",
      "value": "0.95",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result"
    },
    {
      "parameter": "Administered_Xe_Conc_Percent",
      "value": "80.0",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result"
    },
    {
      "parameter": "Captured_Xe_Conc_Percent",
      "value": "78.0",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result"
    },
    {
      "parameter": "Min_Efficiency",
      "value": "90.0",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result"
    }
  ],
  "warnings": [],
  "criticalFindings": []
}

OQ/PQ тестовые сценарии

ID	Сценарий	Ожидаемый результат
OQ-001	Валидная строка из примера	PASS или допустимый WARNING согласно локальным правилам.
OQ-002	Отсутствует обязательная колонка	Ошибка схемы; предметные проверки не маскируют ошибку.
OQ-003	Нечисловое значение в числовом поле	Ошибка преобразования типа.
OQ-004	Критический параметр за пределом	FAIL и critical finding.
OQ-005	Граничное значение	Результат соответствует явно заданному оператору ≤ / ≥ / < / >.
PQ-001	Реальные данные площадки	Согласованный QA/QC review с сохранением CSV, JSON, версии и контрольной суммы.

QA/QC и change control

Не менять имена колонок без обновления валидатора, документации и тестового набора.
Хранить input.csv, output.json, версию исполняемого файла, версию правил и контрольные суммы.
Перед продуктивным использованием выполнить локальную проверку пределов и IQ/OQ/PQ или эквивалентную CSA.
Изменения, влияющие на безопасность пациента, дозиметрию, газовую смесь, поляризацию или оборудование, требуют документированного impact assessment.

Входит в пакеты

Rph Hyperpolarized Xenon Lifecycle QC Suite

29 утилит для полного жизненного цикла гиперполяризованного ксенона: изотопный состав и чистота газа, SEOP и поляризация, T1/хранение/транспорт, безопасное смешивание и подача, MRI/SPECT QC, дозиметрия, scavenging, recovery и recycling.

Открыть

RPH isotope family: xenon and gas tracers

Xe-127, Xe-129 и Xe-133 для ventilation, hyperpolarized imaging, gas QC и safety.

Открыть

RPH organ/system: лёгкие и вентиляция

Lung perfusion, MAA, V/Q, aerosol, xenon ventilation, shunt и pulmonary dosimetry.

Открыть

RPH use case: ксенон, вентиляция и медицинские газы

Xe-129, Xe-133, Xe-127, гиперполяризация, SEOP, T1, mixing, scavenging, transport, recovery и вентиляционная визуализация.

Открыть