Xe129IsotopicEnrichmentVerifier
Xe-129 Isotopic Enrichment Verifier
api Hyperpolarized Xenon RPH Xe-129 medical gases CSV→JSON URS & FS rule-based
Открыть подборкуОписание утилиты: Xe-129 Isotopic Enrichment Verifier
Xe-129 Isotopic Enrichment Verifier — Верификатор изотопного обогащения ксенона-129
ℹ️ Утилита проверяет данные масс-спектрометрии на соответствие сертификату:
• Процентное содержание Xe-129
• Сумма примесных изотопов
• Масс-баланс (сумма 100%)
⚠️ КРИТИЧНО: Низкое обогащение резко снижает сигнал МРТ!
Природный ксенон содержит только ~26% Xe-129.
Использование:
Xe129IsotopicEnrichmentVerifier.exe → демо-режим (вывод в консоль)
Xe129IsotopicEnrichmentVerifier.exe input.csv output.json → оценка ваших данных
Формат input.csv:
BatchNumber,ProductName,Xe124,Xe126,Xe128,Xe129,Xe130,Xe131,Xe132,Xe134,Xe136,Min_Xe129,Max_Others
Пример:
ISO-XE129-2026-001,Xe-129 Enriched,0.1,0.1,1.0,90.0,1.0,2.0,3.0,1.5,1.3,85.0,15.0
— ЗАЧЕМ ЭТО НУЖНО?
Контроль изотопного состава критичен для экономики и качества HP-MRI:
• Только ядра Xe-129 обладают нужным спином (1/2) для гиперполяризации
• Природный ксенон содержит всего ~26.4% Xe-129, остальное — "мертвый груз"
• Использование необогащенного газа требует в 3-4 раза больше объема для того же сигнала
• Обогащенный газ (>85-90%) стоит значительно дороже, поэтому важно подтверждать заявленный процент
• Примеси других изотопов (особенно Xe-131 с квадрупольным моментом) могут ухудшать характеристики
⚠️ КРИТИЧЕСКИ ВАЖНО:
• Содержание Xe-129 должно соответствовать заказанному уровню (обычно 85-90%)
• Сумма всех изотопов должна быть равна 100% (контроль корректности измерений MS)
• Отклонение в сторону меньшего обогащения ведет к финансовым потерям и браку снимков
• Регулярная калибровка масс-спектрометра по стандартам
Ключевые особенности утилиты:
• Полный изотопный профиль ксенона (9 стабильных изотопов)
• Расчет фактора обогащения относительно природного уровня
• Проверка масс-баланса
• Автоматическое сравнение с сертификатом поставщика
Критические параметры:
• Xe-129 Abundance: ≥85% (example)
• Total Impurities: ≤15%
• Mass Balance: 100% ± 1%
💡 Советы по использованию:
1. Требуйте от поставщиков детальные сертификаты масс-спектрометрического анализа
2. Проводите входной контроль каждой новой партии газа перед загрузкой в поляризатор
3. Храните образцы газа для повторного анализа в случае споров с поставщиком
4. Учитывайте, что разные методы обогащения (центрифугирование, лазерное) дают разный профиль примесей
5. Ведите базу данных фактического обогащения для точного расчета дозы пациента
⚠️ Особенность: В отличие от химической чистоты, где важны молекулы, здесь важна ядерная физика. Ошибка в 5% обогащения может означать потерю 20% полезного сигнала из-за разбавления спиновой системы "пустыми" ядрами. Утилита защищает ваши инвестиции в дорогостоящий изотоп.input.csv
BatchNumber,ProductName,Xe124,Xe126,Xe128,Xe129,Xe130,Xe131,Xe132,Xe134,Xe136,Min_Xe129,Max_Others ISO-XE129-2026-001,Xe-129 Enriched (90%),0.1,0.1,1.0,90.0,1.0,2.0,3.0,1.5,1.3,85.0,15.0 ISO-XE129-2026-002,Xe-129 Natural Abundance,0.1,0.1,1.9,26.4,4.1,21.2,26.9,10.4,8.9,85.0,15.0 ISO-XE129-2026-003,Xe-129 Enriched (Failed),0.5,0.5,5.0,70.0,5.0,8.0,6.0,3.0,2.0,85.0,15.0
URS & FS — пользовательские требования и функциональная спецификация
URS & FS — спецификация пользователя и функциональная спецификация
Документ описывает контролируемый интерфейс и поведение утилиты Xe129IsotopicEnrichmentVerifier для объекта «Xe-129 Isotopic Enrichment Verifier». 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
- Xe-129 Abundance: ≥85% (example)
- Total Impurities: ≤15%
- Mass Balance: 100% ± 1%
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 «Xe-129 Isotopic Enrichment Verifier». | 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: api. | 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 | ISO-XE129-2026-001 | Идентификатор серии/партии для трассируемости. |
| 2 | ProductName | string | as specified | Xe-129 Enriched (90%) | Наименование контролируемого продукта, газа, процедуры или оборудования. |
| 3 | Xe124 | decimal | as specified | 0.1 | Параметр ксенона: концентрация, изотопная доля, активность, объём или чистота в зависимости от поля. |
| 4 | Xe126 | decimal | as specified | 0.1 | Параметр ксенона: концентрация, изотопная доля, активность, объём или чистота в зависимости от поля. |
| 5 | Xe128 | decimal | as specified | 1.0 | Параметр ксенона: концентрация, изотопная доля, активность, объём или чистота в зависимости от поля. |
| 6 | Xe129 | decimal | as specified | 90.0 | Параметр ксенона: концентрация, изотопная доля, активность, объём или чистота в зависимости от поля. |
| 7 | Xe130 | decimal | as specified | 1.0 | Параметр ксенона: концентрация, изотопная доля, активность, объём или чистота в зависимости от поля. |
| 8 | Xe131 | decimal | as specified | 2.0 | Параметр ксенона: концентрация, изотопная доля, активность, объём или чистота в зависимости от поля. |
| 9 | Xe132 | decimal | as specified | 3.0 | Параметр ксенона: концентрация, изотопная доля, активность, объём или чистота в зависимости от поля. |
| 10 | Xe134 | decimal | as specified | 1.5 | Параметр ксенона: концентрация, изотопная доля, активность, объём или чистота в зависимости от поля. |
| 11 | Xe136 | decimal | as specified | 1.3 | Параметр ксенона: концентрация, изотопная доля, активность, объём или чистота в зависимости от поля. |
| 12 | Min_Xe129 | decimal | as specified | 85.0 | Параметр ксенона: концентрация, изотопная доля, активность, объём или чистота в зависимости от поля. |
| 13 | Max_Others | decimal | as specified | 15.0 | Контролируемое поле input.csv: Max Others. |
BatchNumber,ProductName,Xe124,Xe126,Xe128,Xe129,Xe130,Xe131,Xe132,Xe134,Xe136,Min_Xe129,Max_Others ISO-XE129-2026-001,Xe-129 Enriched (90%),0.1,0.1,1.0,90.0,1.0,2.0,3.0,1.5,1.3,85.0,15.0 ISO-XE129-2026-002,Xe-129 Natural Abundance,0.1,0.1,1.9,26.4,4.1,21.2,26.9,10.4,8.9,85.0,15.0 ISO-XE129-2026-003,Xe-129 Enriched (Failed),0.5,0.5,5.0,70.0,5.0,8.0,6.0,3.0,2.0,85.0,15.0
FS — функциональная спецификация
| ID | Функция | Реализация |
|---|---|---|
| FS-001 | CLI execution | Xe129IsotopicEnrichmentVerifier.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 «Xe-129 Isotopic Enrichment Verifier» 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": "xe129-isotopic-enrichment-verifier",
"primaryTag": "api",
"overallStatus": "PASS|WARNING|FAIL",
"sourceFile": "input.csv",
"checks": [
{
"parameter": "BatchNumber",
"value": "ISO-XE129-2026-001",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Rule-based check result"
},
{
"parameter": "ProductName",
"value": "Xe-129 Enriched (90%)",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Rule-based check result"
},
{
"parameter": "Xe124",
"value": "0.1",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Rule-based check result"
},
{
"parameter": "Xe126",
"value": "0.1",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Rule-based check result"
},
{
"parameter": "Xe128",
"value": "1.0",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Rule-based check result"
},
{
"parameter": "Xe129",
"value": "90.0",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Rule-based check result"
},
{
"parameter": "Xe130",
"value": "1.0",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Rule-based check result"
},
{
"parameter": "Xe131",
"value": "2.0",
"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.
ОткрытьRPH isotope family: xenon and gas tracers
Xe-127, Xe-129 и Xe-133 для ventilation, hyperpolarized imaging, gas QC и safety.
ОткрытьRPH organ/system: лёгкие и вентиляция
Lung perfusion, MAA, V/Q, aerosol, xenon ventilation, shunt и pulmonary dosimetry.
ОткрытьRPH use case: ксенон, вентиляция и медицинские газы
Xe-129, Xe-133, Xe-127, гиперполяризация, SEOP, T1, mixing, scavenging, transport, recovery и вентиляционная визуализация.
ОткрытьRPH workflow: product release QC
Assay, purity, sterility, endotoxins, pH, impurities, appearance и batch-release checks.
Открыть