PostTherapyImagingQC

Post Therapy Imaging QC

activity brachytherapy dosimetry radiopharma source calibration TG-43 uniformity
Открыть подборку

Post-Therapy Imaging QC — Контроль качества пост-терапевтических снимков (EANM/SNMMI)

ℹ️ Утилита оценивает пригодность пост-терапевтических изображений (Planar/SPECT/PET) для количественного анализа доставки дозы.
ℹ️ Контролируемые метрики: соотношение сигнал/фон (TBR), неоднородность детектора, артефакты движения, уровень шума.
ℹ️ Обработка: только ПЕРВАЯ запись в файле input.csv.
⚠️ Критично для тераностики! Плохое качество снимка ведет к ошибочной оценке поглощенной дозы и неверным решениям о продолжении терапии.

Использование:
PostTherapyImagingQC.exe → демо-режим
PostTherapyImagingQC.exe input.csv output.json → анализ данных (первая запись)

Формат input.csv:
PatientID,Radionuclide,ImageType,TargetToBackgroundRatio,UniformityPercent,MotionArtifactScore,NoiseLevel,ExpectedBiodistribution

Пример (оценка движения 0.0-1.0, шум как CoV):
PT-2026-NET-Lu177,Lu177,SPECT,4.5,2.8,0.15,0.12,Normal

— ЗАЧЕМ ЭТО НУЖНО?
После введения терапевтического изотопа (Lu-177, I-131, Y-90) выполняется визуализация для подтверждения накопления в опухоли.
• Низкое соотношение Сигнал/Шум (TBR) делает невозможным выделение очагов.
• Движение пациента при длительной SPECT-съемке размывает изображение и искажает дозиметрию.
• Неоднородность детектора может быть ошибочно принята за накопление препарата.
• Автоматическая оценка помогает физику принять решение: использовать снимок для дозиметрии или забраковать его.
⚠️ КРИТИЧЕСКИ ВАЖНО:
• Артефакты движения > 0.5 (по шкале 0-1) делают снимок непригодным.
• Неоднородность > 5% требует технической проверки гамма-камеры.
• Для Y-90 (Bremsstrahlung) допустим более высокий уровень шума, чем для Lu-177.
Критические параметры:
• TBR: ≥ 3.0 (для Lu-177/I-131), ≥ 1.5 (для Y-90)
• Неоднородность: ≤ 3.5% (Warn), ≤ 5.0% (Fail)
• Движение: ≤ 0.25 (Warn), ≤ 0.5 (Fail)
⚠️ Особенность: Утилита адаптирует пороги в зависимости от типа нуклида. Результат содержит статус (PASS/WARNING/FAIL) и рекомендацию на двух языках (RU/EN).

input.csv

PatientID,Radionuclide,ImageType,TargetToBackgroundRatio,UniformityPercent,MotionArtifactScore,NoiseLevel,ExpectedBiodistribution
PT-2026-NET-Lu177,Lu177,SPECT,4.5,2.8,0.15,0.12,Normal

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: PostTherapyImagingQCAPI / объект: Post Therapy Imaging QCКатегория: Radiation physics

1. Область применения

Утилита Post Therapy Imaging QC применяется для объекта Post Therapy Imaging QC. 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: Radiation physics

Теги: activity, brachytherapy, dosimetry, radiopharma, source calibration, TG-43, uniformity

2. Режимы запуска

PostTherapyImagingQC.exe                            → демо-режим
PostTherapyImagingQC.exe input.csv output.json      → анализ данных (первая запись)

3. Ключевые контролируемые области

  • pH и физико-химические параметры
  • радиоактивность, распад и радиохимическая чистота

4. Предметные ограничения и критические параметры

  • ⚠️ Критично для тераностики! Плохое качество снимка ведет к ошибочной оценке поглощенной дозы и неверным решениям о продолжении терапии.
  • ⚠️ КРИТИЧЕСКИ ВАЖНО:
  • Артефакты движения > 0.5 (по шкале 0-1) делают снимок непригодным.
  • Неоднородность > 5% требует технической проверки гамма-камеры.
  • Для Y-90 (Bremsstrahlung) допустим более высокий уровень шума, чем для Lu-177.
  • Критические параметры:
  • TBR: ≥ 3.0 (для Lu-177/I-131), ≥ 1.5 (для Y-90)
  • Неоднородность: ≤ 3.5% (Warn), ≤ 5.0% (Fail)
  • Движение: ≤ 0.25 (Warn), ≤ 0.5 (Fail)
  • ⚠️ Особенность: Утилита адаптирует пороги в зависимости от типа нуклида. Результат содержит статус (PASS/WARNING/FAIL) и рекомендацию на двух языках (RU/EN).
Пределы, указанные в описании, должны быть сверены с актуальной утверждённой спецификацией, фармакопейной монографией и регистрационным досье перед продуктивным применением.

5. URS — пользовательские требования

IDТребованиеКритичностьКритерий приемки
URS-001Система должна принимать файл input.csv для Post Therapy Imaging QC с точным набором колонок, перечисленным в разделе «Контракт входных данных».HighФайл с корректным заголовком читается без ручного редактирования; отсутствие обязательной колонки приводит к FAIL/ошибке импорта.
URS-002Система должна обрабатывать запуск без аргументов в демонстрационном режиме и запуск с аргументами input.csv output.json для пользовательских данных.MediumОба сценария запуска дают предсказуемый результат или понятное сообщение об ошибке.
URS-003Система должна выполнять rule-based контроль по областям: pH и физико-химические параметры, радиоактивность, распад и радиохимическая чистота.HighКаждый контролируемый параметр получает статус и сообщение; результат не зависит от скрытых Excel-формул или ML.
URS-004Система должна сохранять трассируемость между серией/партией, исходными значениями, применёнными правилами и итоговым вердиктом.HighВ выходе присутствуют идентификатор серии, исходные значения, статусы параметров и критические находки.
URS-005Система должна формировать машинно-читаемый output.json для LIMS/ELN/MES, batch record и QA/QC review.HighJSON содержит общий статус, массив проверок, предупреждения, отказы и ссылку на исходный файл.
URS-006Система должна поддерживать применение в валидационном пакете клиента: URS/FS, IQ/OQ-подготовка, проверка установки и операционных сценариев.HighДокумент, тестовые сценарии и воспроизводимый CSV/JSON-поток пригодны для аудита и внутреннего согласования.
URS-007Система должна явно отделять технические ошибки данных от предметных несоответствий спецификации.MediumОшибки 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.

#КолонкаТипЕд.ОписаниеПримерПравило контроля
1PatientIDтекстas specifiedPatient IDPT-2026-NET-Lu177обязательное значение; формат и допустимость проверяются утилитой
2Radionuclideтекстas specifiedRadionuclideLu177обязательное значение; формат и допустимость проверяются утилитой
3ImageTypeтекстas specifiedImage TypeSPECTобязательное значение; формат и допустимость проверяются утилитой
4TargetToBackgroundRatioдесятичное числоas specifiedTarget To Background Ratio4.5обязательное числовое значение; сравнение с правилом выполняет утилита
5UniformityPercentдесятичное число%Uniformity %2.8обязательное числовое значение; сравнение с правилом выполняет утилита
6MotionArtifactScoreдесятичное числоas specifiedMotion Artifact Score0.15обязательное числовое значение; сравнение с правилом выполняет утилита
7NoiseLevelдесятичное числоas specifiedNoise Level0.12обязательное числовое значение; сравнение с правилом выполняет утилита
8ExpectedBiodistributionтекстas specifiedExpected BiodistributionNormalобязательное значение; формат и допустимость проверяются утилитой

Пример CSV

PatientID,Radionuclide,ImageType,TargetToBackgroundRatio,UniformityPercent,MotionArtifactScore,NoiseLevel,ExpectedBiodistribution
PT-2026-NET-Lu177,Lu177,SPECT,4.5,2.8,0.15,0.12,Normal

7. FS — функциональная спецификация

IDФункцияОписание реализации
FS-001CLI entry pointИсполняемый файл PostTherapyImagingQC.exe принимает режим демонстрации и режим обработки input.csv output.json.
FS-002CSV parserМодуль импорта читает CSV, проверяет заголовок, порядок/наличие колонок, количество значений и кодировку. Для десятичных значений ожидается точка.
FS-003Field conversionДля каждой колонки выполняется преобразование к ожидаемому типу: идентификатор, текст, десятичное число, дата/время или логический флаг.
FS-004Domain rule engineДля объекта Post Therapy Imaging QC применяются явные правила: диапазон, минимум, максимум, отсутствие запрещённого признака, полнота данных или расчётная проверка.
FS-005Criticality handlingКритичные нарушения формируют FAIL; некритичные отклонения и неполные данные формируют WARNING; соответствие всем правилам формирует PASS.
FS-006JSON writeroutput.json сохраняет общий статус, результаты по каждому параметру, исходные значения, предупреждения, отказы и диагностические сообщения.
FS-007Integration contractФормат CSV → JSON стабилен для вызова из LIMS/ELN/MES, планировщика задач или wrapper-сервиса.
FS-008Error handlingПри 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": "PostTherapyImagingQC",
  "api": "Post Therapy Imaging QC",
  "batchNumber": "",
  "overallStatus": "PASS|WARNING|FAIL",
  "checkedAtUtc": "2026-05-18T00:00:00Z",
  "checks": [
    {
      "parameter": "PatientID",
      "value": "PT-2026-NET-Lu177",
      "unit": "as specified",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Результат проверки по правилу"
    },
    {
      "parameter": "Radionuclide",
      "value": "Lu177",
      "unit": "as specified",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Результат проверки по правилу"
    },
    {
      "parameter": "ImageType",
      "value": "SPECT",
      "unit": "as specified",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Результат проверки по правилу"
    },
    {
      "parameter": "TargetToBackgroundRatio",
      "value": "4.5",
      "unit": "as specified",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Результат проверки по правилу"
    },
    {
      "parameter": "UniformityPercent",
      "value": "2.8",
      "unit": "%",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Результат проверки по правилу"
    },
    {
      "parameter": "MotionArtifactScore",
      "value": "0.15",
      "unit": "as specified",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Результат проверки по правилу"
    },
    {
      "parameter": "NoiseLevel",
      "value": "0.12",
      "unit": "as specified",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Результат проверки по правилу"
    },
    {
      "parameter": "ExpectedBiodistribution",
      "value": "Normal",
      "unit": "as specified",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Результат проверки по правилу"
    }
  ],
  "criticalFindings": [],
  "sourceFile": "input.csv"
}

9. Тестовые сценарии OQ/PQ

IDСценарийОжидаемый результат
TC-001Валидный CSV с заголовком и строкой из примераВсе строки обработаны; результат содержит PASS/WARNING/FAIL и детализацию по параметрам.
TC-002Отсутствует обязательная колонка из input.csvИмпорт отклоняется или строка получает FAIL со ссылкой на схему.
TC-003Числовое поле содержит текст или пустое значениеФиксируется ошибка преобразования типа; результат не маскируется как PASS.
TC-004Параметр выходит за предел спецификации / критического лимитаДля критического параметра формируется FAIL; для некритического — WARNING согласно правилу.
TC-008Некорректная активность, время отсчёта или радиохимическая чистотаФормируется 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

Radiation Physics QC Suite

Утилиты для расчётов активности, дозиметрии, источников брахитерапии, малых полей и параметров TG-43.

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