SmallFieldCorrectionChecker

Small Field Correction

activity brachytherapy dosimetry source calibration TG-43
Открыть подборку
Small Field Correction Checker — Верификация поправок малых полей (IAEA TRS-483)

ℹ️  Утилита проверяет корректность примененных коэффициентов коррекцииDetector ($k_{Q_{clin},Q_{msr}}^{f_{clin},f_{msr}}$) для малых полей (SRS, SBRT) путем сравнения с эталонными данными (IAEA TRS-483).
ℹ️  Критично для полей < 2×2 см, где эффект частичного затенения детектора приводит к значительным ошибкам измерения.
ℹ️  Обработка: только ПЕРВАЯ запись в файле input.csv.
⚠️  Критично для безопасности! Ошибка в коэффициенте коррекции на 5% для поля 1 см ведет к прямой ошибке дозы пациенту на 5%, что недопустимо в стереотаксисе.

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

Формат input.csv:
PatientID,FieldName,FieldSizeCm,DetectorType,MeasuredOutputFactor,AppliedCorrectionFactor,ReferenceCorrectionFactor

Пример (поле 1.0 см, диодный детектор):
PT-2026-BRAIN-SRS,SRS_Cone_10mm,1.0,Diode_E,0.780,0.920,0.965

— ЗАЧЕМ ЭТО НУЖНО?
При дозиметрии малых полей обычные детекторы дают заниженный сигнал из-за эффекта объема и плотности материала.
• Необходимо применять поправочные коэффициенты из протоколов (TRS-483).
• Физик может ошибиться, взяв коэффициент для другого размера поля или типа детектора.
• Утилита автоматически сравнивает введенное значение с эталонным и выявляет расхождения.
• Позволяет отловить ошибку до того, как план будет одобрен.
⚠️ КРИТИЧЕСКИ ВАЖНО:
• Допуск на отклонение: ≤ 1.5% (Warning), > 3.0% (Fail).
• Для полей < 1 см требования еще строже.
• Нельзя использовать коэффициент 1.0 для полей < 2 см (если это не специальный детектор).
• Таблицы TRS-483 должны быть актуальными.
Критические параметры:
• Размер поля: < 2.0 см (зона действия поправок)
• Отклонение коэффициента: > 3% — критическая ошибка
• Тип детектора: Диоды, Алмазы, Ионизационные камеры требуют разных поправок
⚠️ Особенность: Утилита флагует случаи, когда для малого поля использован коэффициент 1.0. Результат содержит статус (PASS/WARNING/FAIL) и рекомендацию на двух языках (RU/EN).

input.csv

PatientID,FieldName,FieldSizeCm,DetectorType,MeasuredOutputFactor,AppliedCorrectionFactor,ReferenceCorrectionFactor
PT-2026-BRAIN-SRS,SRS_Cone_10mm,1.0,Diode_E,0.780,0.920,0.965

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: SmallFieldCorrectionCheckerAPI / объект: Small Field CorrectionКатегория: Radiation physics

1. Область применения

Утилита Small Field Correction Checker применяется для объекта Small Field Correction. 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, source calibration, TG-43

2. Режимы запуска

SmallFieldCorrectionChecker.exe                            → демо-режим
SmallFieldCorrectionChecker.exe input.csv output.json      → проверка 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 безопасности! Ошибка в коэффициенте коррекции на 5% для поля 1 см ведет к прямой ошибке дозы пациенту на 5%, что недопустимо в стереотаксисе.
  • ⚠️ КРИТИЧЕСКИ ВАЖНО:
  • Допуск на отклонение: ≤ 1.5% (Warning), > 3.0% (Fail).
  • Для полей < 1 см требования еще строже.
  • Нельзя использовать коэффициент 1.0 для полей < 2 см (если это не специальный детектор).
  • Таблицы TRS-483 должны быть актуальными.
  • Критические параметры:
  • Размер поля: < 2.0 см (зона действия поправок)
  • Отклонение коэффициента: > 3% — критическая ошибка
  • Тип детектора: Диоды, Алмазы, Ионизационные камеры требуют разных поправок
  • ⚠️ Особенность: Утилита флагует случаи, когда для малого поля использован коэффициент 1.0. 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 Small Field Correction 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-BRAIN-SRSобязательное значение; формат и допустимость проверяются утилитой
2FieldNameтекстas specifiedField NameSRS_Cone_10mmобязательное значение; формат и допустимость проверяются утилитой
3FieldSizeCmдесятичное числоas specifiedField Size Cm1.0обязательное числовое значение; сравнение с правилом выполняет утилита
4DetectorTypeтекстas specifiedDetector TypeDiode_Eобязательное значение; формат и допустимость проверяются утилитой
5MeasuredOutputFactorдесятичное числоas specifiedMeasured Output Factor0.780обязательное числовое значение; сравнение с правилом выполняет утилита
6AppliedCorrectionFactorдесятичное числоas specifiedApplied Correction Factor0.920обязательное числовое значение; сравнение с правилом выполняет утилита
7ReferenceCorrectionFactorдесятичное числоas specifiedReference Correction Factor0.965обязательное числовое значение; сравнение с правилом выполняет утилита

Пример CSV

PatientID,FieldName,FieldSizeCm,DetectorType,MeasuredOutputFactor,AppliedCorrectionFactor,ReferenceCorrectionFactor
PT-2026-BRAIN-SRS,SRS_Cone_10mm,1.0,Diode_E,0.780,0.920,0.965

7. FS — функциональная спецификация

IDФункцияОписание реализации
FS-001CLI entry pointИсполняемый файл SmallFieldCorrectionChecker.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 Small Field Correction 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": "SmallFieldCorrectionChecker",
  "api": "Small Field Correction",
  "batchNumber": "",
  "overallStatus": "PASS|WARNING|FAIL",
  "checkedAtUtc": "2026-05-18T00:00:00Z",
  "checks": [
    {
      "parameter": "PatientID",
      "value": "PT-2026-BRAIN-SRS",
      "unit": "as specified",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Результат проверки по правилу"
    },
    {
      "parameter": "FieldName",
      "value": "SRS_Cone_10mm",
      "unit": "as specified",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Результат проверки по правилу"
    },
    {
      "parameter": "FieldSizeCm",
      "value": "1.0",
      "unit": "as specified",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Результат проверки по правилу"
    },
    {
      "parameter": "DetectorType",
      "value": "Diode_E",
      "unit": "as specified",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Результат проверки по правилу"
    },
    {
      "parameter": "MeasuredOutputFactor",
      "value": "0.780",
      "unit": "as specified",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Результат проверки по правилу"
    },
    {
      "parameter": "AppliedCorrectionFactor",
      "value": "0.920",
      "unit": "as specified",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Результат проверки по правилу"
    },
    {
      "parameter": "ReferenceCorrectionFactor",
      "value": "0.965",
      "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.

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