Xe133VentilationDosimetryAndScavengingQC

Xe-133 Ventilation Dosimetry & Scavenging QC

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

Описание утилиты: Xe-133 Ventilation Dosimetry & Scavenging QC

Xe-133 Ventilation Dosimetry & Scavenging QC — Дозиметрия вентиляции и контроль улавливания Xe-133

ℹ️  Утилита контролирует радиационную безопасность при использовании Xe-133:
    • Эффективная доза пациенту
    • Концентрация газа в воздухе помещения
    • Эффективность системы улавливания выдыхаемого газа

⚠️  КРИТИЧНО: Xe-133 радиоактивен (T1/2=5.2 дня)!
    Обязательна система активной фильтрации выдоха.

Использование:
  Xe133VentilationDosimetryAndScavengingQC.exe                            → демо-режим (вывод в консоль)
  Xe133VentilationDosimetryAndScavengingQC.exe input.csv output.json      → оценка ваших данных

Формат input.csv:
BatchNumber,ProductName,Admin_MBq,Inhale_Min,Washout_Min,Lung_Dose_mSv,Bladder_Dose_mSv,Total_Dose_mSv,Room_Conc_Bq_m3,Recovery_Percent,Max_Dose,Max_Room_Conc,Min_Recovery

Пример:
  XE133-DOSE-2026-001,Xe-133,740,3,5,0.8,0.1,1.2,200,98,2,1000,90

— ЗАЧЕМ ЭТО НУЖНО?
Контроль безопасности Xe-133 критичен из-за его радиоактивности:
• В отличие от стабильного Xe-129, Xe-133 излучает гамма-кванты и бета-частицы
• Пациент получает лучевую нагрузку (преимущественно на легкие и мочевой пузырь)
• Выдыхаемый газ радиоактивен и должен улавливаться специальными фильтрами (угольными ловушками)
• Утечки в системе могут привести к загрязнению воздуха в кабинете и облучению персонала
• Утилита помогает соблюдать нормы радиационной безопасности (НРБ) и требования регуляторов

⚠️  КРИТИЧЕСКИ ВАЖНО:
• Эффективная доза пациенту ≤2-3 мЗв (типичный предел для диагностики)
• Концентрация в воздухе помещения ≤1000 Бк/м3 (зависит от местных норм)
• Эффективность улавливания выдоха ≥90-95%
• Регулярная замена фильтров системы рекуперации

Ключевые особенности утилиты:
• Оценка индивидуальной дозы пациента
• Мониторинг радиационного фона в помещении
• Контроль эффективности работы скрубберов/ловушек
• Поддержка различных протоколов введения (болюс, равновесие)

Критические параметры:
• Total Effective Dose: ≤2.0 mSv
• Room Air Concentration: ≤1000 Bq/m3
• Exhaled Recovery: ≥90%

💡 Советы по использованию:
1. Используйте персональные дозиметры для персонала, работающего с Xe-133
2. Проверяйте герметичность дыхательного контура перед каждым исследованием
3. Меняйте угольные фильтры согласно регламенту или при насыщении
4. Проводите регулярные замеры фона в кабинете после серии исследований
5. Ведите журнал учета активности для отчетности перед надзорными органами

⚠️ Особенность: Xe-133 требует двойного контроля: медицинского (доза пациенту) и экологического (безопасность окружающей среды). Утилита объединяет эти аспекты в единый протокол безопасности, предотвращая как переоблучение пациента, так и загрязнение лаборатории.

input.csv

BatchNumber,ProductName,Admin_MBq,Inhale_Min,Washout_Min,Lung_Dose_mSv,Bladder_Dose_mSv,Total_Dose_mSv,Room_Conc_Bq_m3,Recovery_Percent,Max_Dose,Max_Room_Conc,Min_Recovery
XE133-DOSE-2026-001,Xe-133 Standard,740,3,5,0.8,0.1,1.2,200,98,2,1000,90
XE133-DOSE-2026-002,Xe-133 (Leak),740,3,5,0.8,0.1,1.2,1500,98,2,1000,90
XE133-DOSE-2026-003,Xe-133 (Bad Trap),740,3,5,0.8,0.1,1.2,200,80,2,1000,90

URS & FS — пользовательские требования и функциональная спецификация

URS & FS — спецификация пользователя и функциональная спецификация

Документ описывает контролируемый интерфейс и поведение утилиты Xe133VentilationDosimetryAndScavengingQC для объекта «Xe-133 Ventilation Dosimetry & Scavenging QC». 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

Total Effective Dose: ≤2.0 mSv
Room Air Concentration: ≤1000 Bq/m3
Exhaled Recovery: ≥90%

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-133 Ventilation Dosimetry & Scavenging QC».	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: `instrumental`.	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	`XE133-DOSE-2026-001`	Идентификатор серии/партии для трассируемости.
2	`ProductName`	string	as specified	`Xe-133 Standard`	Наименование контролируемого продукта, газа, процедуры или оборудования.
3	`Admin_MBq`	decimal	MBq	`740`	Контролируемое поле input.csv: Admin MBq.
4	`Inhale_Min`	decimal	min	`3`	Контролируемое поле input.csv: Inhale Min.
5	`Washout_Min`	decimal	min	`5`	Контролируемое поле input.csv: Washout Min.
6	`Lung_Dose_mSv`	decimal	mSv	`0.8`	Расчётная дозовая величина для радионуклидной процедуры.
7	`Bladder_Dose_mSv`	decimal	mSv	`0.1`	Расчётная дозовая величина для радионуклидной процедуры.
8	`Total_Dose_mSv`	decimal	mSv	`1.2`	Расчётная дозовая величина для радионуклидной процедуры.
9	`Room_Conc_Bq_m3`	decimal	Bq	`200`	Параметр помещения или мониторинга рабочей зоны.
10	`Recovery_Percent`	decimal	%	`98`	Показатель сбора, рекуперации или восстановления ксенона.
11	`Max_Dose`	decimal	as specified	`2`	Расчётная дозовая величина для радионуклидной процедуры.
12	`Max_Room_Conc`	decimal	°C	`1000`	Параметр помещения или мониторинга рабочей зоны.
13	`Min_Recovery`	decimal	as specified	`90`	Показатель сбора, рекуперации или восстановления ксенона.

BatchNumber,ProductName,Admin_MBq,Inhale_Min,Washout_Min,Lung_Dose_mSv,Bladder_Dose_mSv,Total_Dose_mSv,Room_Conc_Bq_m3,Recovery_Percent,Max_Dose,Max_Room_Conc,Min_Recovery
XE133-DOSE-2026-001,Xe-133 Standard,740,3,5,0.8,0.1,1.2,200,98,2,1000,90
XE133-DOSE-2026-002,Xe-133 (Leak),740,3,5,0.8,0.1,1.2,1500,98,2,1000,90
XE133-DOSE-2026-003,Xe-133 (Bad Trap),740,3,5,0.8,0.1,1.2,200,80,2,1000,90

FS — функциональная спецификация

ID	Функция	Реализация
FS-001	CLI execution	`Xe133VentilationDosimetryAndScavengingQC.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-133 Ventilation Dosimetry & Scavenging QC» 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": "xe133-ventilation-dosimetry-and-scavenging-qc",
  "primaryTag": "instrumental",
  "overallStatus": "PASS|WARNING|FAIL",
  "sourceFile": "input.csv",
  "checks": [
    {
      "parameter": "BatchNumber",
      "value": "XE133-DOSE-2026-001",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result"
    },
    {
      "parameter": "ProductName",
      "value": "Xe-133 Standard",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result"
    },
    {
      "parameter": "Admin_MBq",
      "value": "740",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result"
    },
    {
      "parameter": "Inhale_Min",
      "value": "3",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result"
    },
    {
      "parameter": "Washout_Min",
      "value": "5",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result"
    },
    {
      "parameter": "Lung_Dose_mSv",
      "value": "0.8",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result"
    },
    {
      "parameter": "Bladder_Dose_mSv",
      "value": "0.1",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result"
    },
    {
      "parameter": "Total_Dose_mSv",
      "value": "1.2",
      "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 organ/system: почки и мочевыводящие пути

Ренография, GFR/ERPF, renal uptake, DMSA/MAG3/DTPA и bladder-related workflows.

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: дозиметрия и планирование терапии

Activity planning, absorbed dose, organ dose, lung shunt, preplanning и therapy verification.

Открыть

RPH workflow: imaging QC и количественная интерпретация

Acquisition, uptake, clearance, perfusion, transit, ejection fraction, segmentation и quantitative imaging.

Открыть

RPH workflow: instruments, devices и radiation safety

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

Открыть