Fluorine18PSMAQualityChecker

Fluorine18 PSMA

decay correction endotoxins heavy metals microbiology PET radionuclide purity radiopharma SPECT

Fluorine-18 PSMA Quality Checker — ¹⁸F-PSMA-1007 для ПЭТ-визуализации рака простаты (Ph. Eur., USP <823>, EMA)

ℹ️  Утилита проверяет удельную активность, радиохимическую чистоту, свободный лиганд, рН, эндотоксины, стерильность, тяжёлые металлы, алюминий, остаточный этанол.
ℹ️  Не использует машинное обучение — только правила.
⚠️  КРИТИЧНО: Удельная активность ≥150 GBq/μmol — критично для низкоэкспрессирующих опухолей! Свободный лиганд ≤3% — конкурирует за рецепторы PSMA! Алюминий <10 ppm — артефакты на изображении!

Использование:
  Fluorine18PSMAQualityChecker.exe                            → демо-режим (вывод в консоль)
  Fluorine18PSMAQualityChecker.exe input.csv output.json      → оценка ваших данных

Формат input.csv:
BatchNumber,SpecificActivityGBqPerUmol,RadiochemicalPurityPercent,FreeLigandPercent,pH,EndotoxinsEU,SterilityTest,HeavyMetalsPPM,AluminiumPPM,ResidualEthanolPPM

Пример (стерильность: 0=стерильно, 1=контаминация):
F18-PSMA-2026-001,180.0,97.5,2.0,6.2,120.0,0,5,5.0,2000

— ЗАЧЕМ ЭТО НУЖНО?
¹⁸F-PSMA-1007 — современный ПЭТ-радиофармпрепарат для визуализации рака простаты:
• Связывание с простат-специфическим мембранным антигеном (PSMA), экспрессируемым на клетках рака простаты
• Высокая чувствительность и специфичность для выявления первичных опухолей, метастазов и рецидивов
• Используется для стадирования, планирования терапии и мониторинга ответа на лечение
⚠️ КРИТИЧЕСКИ ВАЖНО:
• Удельная активность ≥150 GBq/μmol — ВЫШЕ, чем для других ПЭТ-препаратов! Критично для эффективного связывания с низкоэкспрессирующими PSMA-рецепторами. Низкая удельная активность = недостаточное накопление в опухоли = ложноотрицательные результаты.
• Радиохимическая чистота ≥95.0% — гарантирует доставку радиации именно к опухолевым клеткам, а не в другие органы
• Свободный лиганд ≤3.0% — НЕСВЯЗАННЫЙ ЛИГАНД КОНКУРИРУЕТ ЗА РЕЦЕПТОРЫ PSMA! Снижает накопление в опухоли на 20-40% по данным клинических исследований. Критично для качества изображения!
• Алюминий <10 ppm — концентрации ≥10 ppm вызывают артефакты накопления в костях на ПЭТ, маскируя истинные метастазы
• рН 4.5–7.5 — критично для совместимости с кровью при внутривенном введении
• Эндотоксины ≤175 EU/vial — критично для внутривенного введения! Превышение вызывает пирогенные реакции
• Стерильность — ОБЯЗАТЕЛЬНО для всех парентеральных форм! Контаминация = непригодность к применению
⚠️ Особое внимание: Удельная активность ¹⁸F-PSMA-1007 (≥150 GBq/μmol) ЗНАЧИТЕЛЬНО ВЫШЕ, чем у других ПЭТ-препаратов (например, FDG ≥37 GBq/μmol). Это связано с низкой экспрессией PSMA на некоторых опухолевых клетках. Даже незначительное снижение удельной активности (до 140 GBq/μmol) может привести к недостаточному накоплению в опухоли. Свободный лиганд особенно критичен — конкуренция за рецепторы напрямую снижает диагностическую чувствительность. Алюминий контролируется по методике, аналогичной ¹⁸F-NaF.
Критические параметры:
• Удельная активность: ≥150 GBq/μmol (ВЫШЕ, чем для других ПЭТ-препаратов!)
• Радиохимическая чистота: ≥95.0%
• Свободный лиганд: ≤3.0% (НЕСВЯЗАННЫЙ ЛИГАНД СНИЖАЕТ НАКОПЛЕНИЕ В ОПУХОЛИ!)
• рН: 4.5–7.5 (совместимость с кровью)
• Эндотоксины: ≤175 EU/vial (LAL тест)
• Стерильность: отсутствие роста микроорганизмов
• Тяжёлые металлы: ≤10 ppm
• Алюминий: <10 ppm (АРТЕФАКТЫ НА ИЗОБРАЖЕНИИ!)
• Остаточный этанол: ≤5000 ppm
⚠️ Особенность: Утилита предназначена для контроля качества ГОТОВОГО ИНЪЕКЦИОННОГО РАСТВОРА. Все параметры соответствуют требованиям к парентеральным формам для ПЭТ-визуализации рака простаты. Из-за короткого периода полураспада (110 мин) контроль качества должен быть завершён в течение 25–35 минут после синтеза. Утилита ускоряет обработку результатов в 5-10 раз. Удельная активность и свободный лиганд — ключевые параметры для клинической эффективности.

input.csv

BatchNumber,SpecificActivityGBqPerUmol,RadiochemicalPurityPercent,FreeLigandPercent,pH,EndotoxinsEU,SterilityTest,HeavyMetalsPPM,AluminiumPPM,ResidualEthanolPPM
F18-PSMA-2026-001,180.0,97.5,2.0,6.2,120.0,0,5,5.0,2000

URS & FS — пользовательские требования и функциональная спецификация

Этот документ описывает требования пользователя и функциональную спецификацию для утилиты контроля качества. Он предназначен для обсуждения внедрения, подготовки IQ/OQ и интеграции в контур ОКК/QC.

Утилита: Fluorine18PSMAQualityCheckerAPI / объект: Fluorine18 PSMAКатегория: Radiopharmaceuticals

1. Область применения

Утилита Fluorine18 PSMA Quality Checker применяется для объекта Fluorine18 PSMA. Источником истины для структуры входных данных является фактический input.csv; критерии контроля задаются исполняемым модулем и предметным описанием.

Утилита не использует машинное обучение; решение формируется детерминированными правилами.

Категории: Radiopharmaceuticals

Теги: decay correction, endotoxins, heavy metals, microbiology, PET, radionuclide purity, radiopharma, SPECT, sterility

2. Режимы запуска

Fluorine18PSMAQualityChecker.exe                            → демо-режим (вывод в консоль)
Fluorine18PSMAQualityChecker.exe input.csv output.json      → оценка ваших данных

3. Ключевые контролируемые области

чистота и примеси
остаточные растворители
микробиология и патогены
тяжёлые металлы / элементные примеси
pH и физико-химические параметры
радиоактивность, распад и радиохимическая чистота

4. Предметные ограничения и критические параметры

⚠️ КРИТИЧНО: Удельная активность ≥150 GBq/μmol — критично для низкоэкспрессирующих опухолей! Свободный лиганд ≤3% — конкурирует за рецепторы PSMA! Алюминий <10 ppm — артефакты на изображении!
⚠️ КРИТИЧЕСКИ ВАЖНО:
Удельная активность ≥150 GBq/μmol — ВЫШЕ, чем для других ПЭТ-препаратов! Критично для эффективного связывания с низкоэкспрессирующими PSMA-рецепторами. Низкая удельная активность = недостаточное накопление в опухоли = ложноотрицательные результаты.
Радиохимическая чистота ≥95.0% — гарантирует доставку радиации именно к опухолевым клеткам, а не в другие органы
Свободный лиганд ≤3.0% — НЕСВЯЗАННЫЙ ЛИГАНД КОНКУРИРУЕТ ЗА РЕЦЕПТОРЫ PSMA! Снижает накопление в опухоли на 20-40% по данным клинических исследований. Критично для качества изображения!
Алюминий <10 ppm — концентрации ≥10 ppm вызывают артефакты накопления в костях на ПЭТ, маскируя истинные метастазы
рН 4.5–7.5 — критично для совместимости с кровью при внутривенном введении
Эндотоксины ≤175 EU/vial — критично для внутривенного введения! Превышение вызывает пирогенные реакции
Стерильность — ОБЯЗАТЕЛЬНО для всех парентеральных форм! Контаминация = непригодность к применению
⚠️ Особое внимание: Удельная активность ¹⁸F-PSMA-1007 (≥150 GBq/μmol) ЗНАЧИТЕЛЬНО ВЫШЕ, чем у других ПЭТ-препаратов (например, FDG ≥37 GBq/μmol). Это связано с низкой экспрессией PSMA на некоторых опухолевых клетках. Даже незначительное снижение удельной активности (до 140 GBq/μmol) может привести к недостаточному накоплению в опухоли. Свободный лиганд особенно критичен — конкуренция за рецепторы напрямую снижает диагностическую чувствительность. Алюминий контролируется по методике, аналогичной ¹⁸F-NaF.
Критические параметры:
Удельная активность: ≥150 GBq/μmol (ВЫШЕ, чем для других ПЭТ-препаратов!)
Радиохимическая чистота: ≥95.0%
Свободный лиганд: ≤3.0% (НЕСВЯЗАННЫЙ ЛИГАНД СНИЖАЕТ НАКОПЛЕНИЕ В ОПУХОЛИ!)
рН: 4.5–7.5 (совместимость с кровью)
Эндотоксины: ≤175 EU/vial (LAL тест)
Стерильность: отсутствие роста микроорганизмов
Тяжёлые металлы: ≤10 ppm
Алюминий: <10 ppm (АРТЕФАКТЫ НА ИЗОБРАЖЕНИИ!)
Остаточный этанол: ≤5000 ppm
⚠️ Особенность: Утилита предназначена для контроля качества ГОТОВОГО ИНЪЕКЦИОННОГО РАСТВОРА. Все параметры соответствуют требованиям к парентеральным формам для ПЭТ-визуализации рака простаты. Из-за короткого периода полураспада (110 мин) контроль качества должен быть завершён в течение 25–35 минут после синтеза. Утилита ускоряет обработку результатов в 5-10 раз. Удельная активность и свободный лиганд — ключевые параметры для клинической эффективности.

Пределы, указанные в описании, должны быть сверены с актуальной утверждённой спецификацией, фармакопейной монографией и регистрационным досье перед продуктивным применением.

5. URS — пользовательские требования

ID	Требование	Критичность	Критерий приемки
URS-001	Система должна принимать файл `input.csv` для Fluorine18 PSMA с точным набором колонок, перечисленным в разделе «Контракт входных данных».	High	Файл с корректным заголовком читается без ручного редактирования; отсутствие обязательной колонки приводит к FAIL/ошибке импорта.
URS-002	Система должна обрабатывать запуск без аргументов в демонстрационном режиме и запуск с аргументами `input.csv output.json` для пользовательских данных.	Medium	Оба сценария запуска дают предсказуемый результат или понятное сообщение об ошибке.
URS-003	Система должна выполнять rule-based контроль по областям: чистота и примеси, остаточные растворители, микробиология и патогены, тяжёлые металлы / элементные примеси, pH и физико-химические параметры, радиоактивность, распад и радиохимическая чистота.	High	Каждый контролируемый параметр получает статус и сообщение; результат не зависит от скрытых Excel-формул или ML.
URS-004	Система должна сохранять трассируемость между серией/партией, исходными значениями, применёнными правилами и итоговым вердиктом.	High	В выходе присутствуют идентификатор серии, исходные значения, статусы параметров и критические находки.
URS-005	Система должна формировать машинно-читаемый `output.json` для LIMS/ELN/MES, batch record и QA/QC review.	High	JSON содержит общий статус, массив проверок, предупреждения, отказы и ссылку на исходный файл.
URS-006	Система должна поддерживать применение в валидационном пакете клиента: URS/FS, IQ/OQ-подготовка, проверка установки и операционных сценариев.	High	Документ, тестовые сценарии и воспроизводимый CSV/JSON-поток пригодны для аудита и внутреннего согласования.
URS-007	Система должна явно отделять технические ошибки данных от предметных несоответствий спецификации.	Medium	Ошибки схемы/типов не смешиваются с фармакопейными отклонениями и отображаются отдельно.

6. Контракт входных данных input.csv

Источник истины для схемы входа — фактический заголовок input.csv. Имена колонок технические и не переводятся.

#	Колонка	Тип	Ед.	Описание	Пример	Правило контроля
1	`BatchNumber`	идентификатор	as specified	Batch Number	`F18-PSMA-2026-001`	обязательное поле; используется для трассируемости серии/партии
2	`SpecificActivityGBqPerUmol`	десятичное число	GBq	Specific Activity GBq per Umol	`180.0`	обязательное числовое значение; сравнение с правилом выполняет утилита
3	`RadiochemicalPurityPercent`	десятичное число	%	Radiochemical Purity %	`97.5`	число; сравнивается с пределом содержания/чистоты из спецификации или метода
4	`FreeLigandPercent`	десятичное число	%	Free Ligand %	`2.0`	обязательное числовое значение; сравнение с правилом выполняет утилита
5	`pH`	десятичное число	pH	p H	`6.2`	обязательное числовое значение; сравнение с правилом выполняет утилита
6	`EndotoxinsEU`	десятичное число	as specified	Endotoxins EU	`120.0`	число; критический показатель безопасности, сравнивается с лимитом эндотоксинов
7	`SterilityTest`	логический флаг	0/1	Sterility Test	`0`	значение должно быть допустимым флагом; для запрещённых микроорганизмов и роста обычно ожидается 0 / отсутствие
8	`HeavyMetalsPPM`	десятичное число	ppm	Heavy Metals PPM	`5`	число; проверяется как элементная/металлическая примесь
9	`AluminiumPPM`	десятичное число	ppm	Aluminium PPM	`5.0`	обязательное числовое значение; сравнение с правилом выполняет утилита
10	`ResidualEthanolPPM`	десятичное число	ppm	Residual Ethanol PPM	`2000`	число; проверяется как остаточный растворитель по установленному пределу

Пример CSV

BatchNumber,SpecificActivityGBqPerUmol,RadiochemicalPurityPercent,FreeLigandPercent,pH,EndotoxinsEU,SterilityTest,HeavyMetalsPPM,AluminiumPPM,ResidualEthanolPPM
F18-PSMA-2026-001,180.0,97.5,2.0,6.2,120.0,0,5,5.0,2000

7. FS — функциональная спецификация

ID	Функция	Описание реализации
FS-001	CLI entry point	Исполняемый файл `Fluorine18PSMAQualityChecker.exe` принимает режим демонстрации и режим обработки `input.csv output.json`.
FS-002	CSV parser	Модуль импорта читает CSV, проверяет заголовок, порядок/наличие колонок, количество значений и кодировку. Для десятичных значений ожидается точка.
FS-003	Field conversion	Для каждой колонки выполняется преобразование к ожидаемому типу: идентификатор, текст, десятичное число, дата/время или логический флаг.
FS-004	Domain rule engine	Для объекта Fluorine18 PSMA применяются явные правила: диапазон, минимум, максимум, отсутствие запрещённого признака, полнота данных или расчётная проверка.
FS-005	Criticality handling	Критичные нарушения формируют FAIL; некритичные отклонения и неполные данные формируют WARNING; соответствие всем правилам формирует PASS.
FS-006	JSON writer	`output.json` сохраняет общий статус, результаты по каждому параметру, исходные значения, предупреждения, отказы и диагностические сообщения.
FS-007	Integration contract	Формат CSV → JSON стабилен для вызова из LIMS/ELN/MES, планировщика задач или wrapper-сервиса.
FS-008	Error handling	При ошибке схемы, отсутствующем файле, нечисловом значении или невозможности записи JSON возвращается диагностируемая ошибка без тихого PASS.

8. Выходной контракт output.json

Выходной файл должен быть пригоден для автоматической обработки, аудита и сопоставления с исходной строкой input.csv.

{
  "utility": "Fluorine18PSMAQualityChecker",
  "api": "Fluorine18 PSMA",
  "batchNumber": "F18-PSMA-2026-001",
  "overallStatus": "PASS|WARNING|FAIL",
  "checkedAtUtc": "2026-05-18T00:00:00Z",
  "checks": [
    {
      "parameter": "BatchNumber",
      "value": "F18-PSMA-2026-001",
      "unit": "as specified",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Результат проверки по правилу"
    },
    {
      "parameter": "SpecificActivityGBqPerUmol",
      "value": "180.0",
      "unit": "GBq",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Результат проверки по правилу"
    },
    {
      "parameter": "RadiochemicalPurityPercent",
      "value": "97.5",
      "unit": "%",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Результат проверки по правилу"
    },
    {
      "parameter": "FreeLigandPercent",
      "value": "2.0",
      "unit": "%",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Результат проверки по правилу"
    },
    {
      "parameter": "pH",
      "value": "6.2",
      "unit": "pH",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Результат проверки по правилу"
    },
    {
      "parameter": "EndotoxinsEU",
      "value": "120.0",
      "unit": "as specified",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Результат проверки по правилу"
    },
    {
      "parameter": "SterilityTest",
      "value": "0",
      "unit": "0/1",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Результат проверки по правилу"
    },
    {
      "parameter": "HeavyMetalsPPM",
      "value": "5",
      "unit": "ppm",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Результат проверки по правилу"
    }
  ],
  "criticalFindings": [],
  "sourceFile": "input.csv"
}

9. Тестовые сценарии OQ/PQ

ID	Сценарий	Ожидаемый результат
TC-001	Валидный CSV с заголовком и строкой из примера	Все строки обработаны; результат содержит PASS/WARNING/FAIL и детализацию по параметрам.
TC-002	Отсутствует обязательная колонка из input.csv	Импорт отклоняется или строка получает FAIL со ссылкой на схему.
TC-003	Числовое поле содержит текст или пустое значение	Фиксируется ошибка преобразования типа; результат не маскируется как PASS.
TC-004	Параметр выходит за предел спецификации / критического лимита	Для критического параметра формируется FAIL; для некритического — WARNING согласно правилу.
TC-005	Положительный патогенный/микробиологический флаг или превышение микробиологического лимита	Формируется критический FAIL с указанием параметра.
TC-007	Остаточный растворитель выше установленного предела	Формируется FAIL с указанием растворителя и измеренного значения.
TC-008	Некорректная активность, время отсчёта или радиохимическая чистота	Формируется FAIL/WARNING с расчётной трассировкой.

10. QA/QC, CSV и управление изменениями

Перед применением на производстве клиент фиксирует версию исполняемого файла, контрольную сумму, версию спецификации/монографии, тестовый CSV, ожидаемый JSON и результаты IQ/OQ.
Нельзя менять имена колонок без обновления валидатора и тестовых сценариев.
Исходный CSV, output.json и версия утилиты должны храниться вместе как пакет доказательств.
Любое изменение правил контроля должно проходить change control и повторную проверку OQ-сценариев.

Входит в пакеты

Андрология

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

Открыть

PetRad QC Suite

Пакет специализированных утилит для контроля качества радиофармпрепаратов: ПЭТ, SPECT, терапевтические радионуклиды, генераторы и расчёты распада.

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