StorageVialSurfaceQualityChecker

Storage Vial Surface Quality Checker

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

Описание утилиты: Storage Vial Surface Quality Checker

Storage Vial Surface Quality Checker — Анализатор качества поверхности флаконов для хранения HP-Xe

ℹ️  Утилита оценивает пригодность стеклянных емкостей для хранения гиперполяризованного ксенона:
    • Релаксационная активность стенок
    • Равномерность антирелаксационного покрытия
    • Содержание парамагнитных примесей
    • Шероховатость поверхности

⚠️  КРИТИЧНО: Стекло содержит железо, убивающее поляризацию!
    Без специального покрытия (Cs, Silane) газ обесцветится за секунды.

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

Формат input.csv:
BatchNumber,ProductName,Relaxivity_ms,Paramag_ppm,Coating_Percent,Roughness_nm,Pressure_Bar,Max_Relaxivity,Min_Coating

Пример:
  VIAL-2026-001,Cs-Coated Vial,50,0.1,98,10,1,100,95

— ЗАЧЕМ ЭТО НУЖНО?
Качество поверхности флакона критично для сохранения гиперполяризации:
• Атомы ксенона постоянно сталкиваются со стенками сосуда
• Обычное стекло содержит парамагнитные ионы (Fe3+), которые мгновенно разрушают спиновую ориентацию
• Для предотвращения этого используются специальные покрытия (цезий, органосиланы)
• Любые дефекты покрытия или шероховатости приводят к локальной быстрой потере сигнала
• Контроль качества флаконов позволяет избежать брака всей партии дорогостоящего газа

⚠️  КРИТИЧЕСКИ ВАЖНО:
• Релаксационная активность стенок должна быть минимальной (низкий rate)
• Покрытие должно покрывать ≥95% поверхности без пропусков
• Парамагнитные примеси должны отсутствовать (< 1 ppm)
• Шероховатость должна быть минимальной для снижения частоты столкновений

Ключевые особенности утилиты:
• Оценка эффективности антирелаксационных покрытий
• Выявление парамагнитного загрязнения стекла
• Контроль геометрии поверхности (шероховатость)
• Прогнозирование времени жизни поляризации в данном сосуде

Критические параметры:
• Relaxivity Rate: ≤100 (unit dependent)
• Coating Uniformity: ≥95%
• Paramagnetic Impurities: < 1 ppm
• Roughness: < 50 nm

💡 Советы по использованию:
1. Используйте методы ЯМР-релаксометрии для оценки качества покрытия
2. Проводите визуальный контроль на наличие микротрещин и сколов
3. Храните флаконы в инертной атмосфере до заполнения газом
4. Избегайте контакта внутренней поверхности с металлическими инструментами
5. Регулярно тестируйте новые партии стекла от поставщиков

⚠️ Особенность: В отличие от обычной химической посуды, где важна только чистота, здесь важна квантовая "дружелюбность" поверхности. Даже идеально чистое стекло может быть непригодным из-за своих магнитных свойств. Утилита помогает отбирать только те сосуды, которые способны сохранить квантовое состояние газа.

input.csv

BatchNumber,ProductName,Relaxivity_ms,Paramag_ppm,Coating_Percent,Roughness_nm,Pressure_Bar,Max_Relaxivity,Min_Coating
VIAL-2026-001,Cs-Coated Glass Vial,50,0.1,98,10,1,100,95
VIAL-2026-002,Bare Glass Vial (Bad),500,15.0,0,200,1,100,95
VIAL-2026-003,Silane-Coated Vial,80,0.5,96,25,1,100,95

URS & FS — пользовательские требования и функциональная спецификация

URS & FS — спецификация пользователя и функциональная спецификация

Документ описывает контролируемый интерфейс и поведение утилиты StorageVialSurfaceQualityChecker для объекта «Storage Vial Surface Quality 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

Relaxivity Rate: ≤100 (unit dependent)
Coating Uniformity: ≥95%
Paramagnetic Impurities: < 1 ppm
Roughness: < 50 nm

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 «Storage Vial Surface Quality 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	`VIAL-2026-001`	Идентификатор серии/партии для трассируемости.
2	`ProductName`	string	as specified	`Cs-Coated Glass Vial`	Наименование контролируемого продукта, газа, процедуры или оборудования.
3	`Relaxivity_ms`	decimal	as specified	`50`	Контролируемое поле input.csv: Relaxivity ms.
4	`Paramag_ppm`	decimal	ppm	`0.1`	Контролируемое поле input.csv: Paramag ppm.
5	`Coating_Percent`	decimal	%	`98`	Контролируемое поле input.csv: Coating Percent.
6	`Roughness_nm`	decimal	nm	`10`	Контролируемое поле input.csv: Roughness nm.
7	`Pressure_Bar`	decimal	as specified	`1`	Давление в контуре подачи; параметр безопасности пациента и оборудования.
8	`Max_Relaxivity`	decimal	as specified	`100`	Контролируемое поле input.csv: Max Relaxivity.
9	`Min_Coating`	decimal	°C	`95`	Контролируемое поле input.csv: Min Coating.

BatchNumber,ProductName,Relaxivity_ms,Paramag_ppm,Coating_Percent,Roughness_nm,Pressure_Bar,Max_Relaxivity,Min_Coating
VIAL-2026-001,Cs-Coated Glass Vial,50,0.1,98,10,1,100,95
VIAL-2026-002,Bare Glass Vial (Bad),500,15.0,0,200,1,100,95
VIAL-2026-003,Silane-Coated Vial,80,0.5,96,25,1,100,95

FS — функциональная спецификация

ID	Функция	Реализация
FS-001	CLI execution	`StorageVialSurfaceQualityChecker.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 «Storage Vial Surface Quality 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": "storage-vial-surface-quality-checker",
  "primaryTag": "medical_devices",
  "overallStatus": "PASS|WARNING|FAIL",
  "sourceFile": "input.csv",
  "checks": [
    {
      "parameter": "BatchNumber",
      "value": "VIAL-2026-001",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result"
    },
    {
      "parameter": "ProductName",
      "value": "Cs-Coated Glass Vial",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result"
    },
    {
      "parameter": "Relaxivity_ms",
      "value": "50",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result"
    },
    {
      "parameter": "Paramag_ppm",
      "value": "0.1",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result"
    },
    {
      "parameter": "Coating_Percent",
      "value": "98",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result"
    },
    {
      "parameter": "Roughness_nm",
      "value": "10",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result"
    },
    {
      "parameter": "Pressure_Bar",
      "value": "1",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result"
    },
    {
      "parameter": "Max_Relaxivity",
      "value": "100",
      "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

RPH workflow: instruments, devices и radiation safety

PET/gamma-camera state, calibration, detector QC, energy window, TOF, shielding и radiation safety.

Открыть

RPH workflow: product release QC

Assay, purity, sterility, endotoxins, pH, impurities, appearance и batch-release checks.

Открыть

RPH workflow: стабильность, хранение, распад и отходы

Kinetic stability, shelf life, decay correction, expiry, storage, trend и radioactive waste.

Открыть