ComprehensiveGenomicProfilingQcChecker

Comprehensive Genomic Profiling QC

Liquid Biopsy жидкостная биопсия cfDNA ctDNA CTC exosomes NGS qPCR
Открыть подборку

Описание утилиты: Comprehensive Genomic Profiling QC

Comprehensive Genomic Profiling QC Checker — Сквозной контроль качества CGP

ℹ️  Утилита выполняет многоуровневую валидацию данных комплексного геномного профилирования согласно CAP/CLIA и FDA PMA требованиям:
     • Tier 1 — Sequencing QC: Глубина покрытия, равномерность, уровень дупликатов.
     • Tier 2 — Tumor QC: Чистота опухоли, плоидность, TMB, MSI-статус.
     • Tier 3 — Clinical QC: Полнота терапевтических рекомендаций, внутренняя согласованность отчета, соответствие CDx IFU.
     • Единый вердикт: Интеграция всех уровней в один статус PASS/FAIL/REVIEW_REQUIRED.

⚠️  ВАЖНО: 
     • CGP-тест влияет на выбор терапии первой линии. Ошибка на любом уровне недопустима.
     • Технически качественный образец с низкой чистотой опухоли может дать ложноотрицательный результат.
     • Клинически корректный отчет на основе невалидных данных секвенирования юридически ничтожен.

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

Формат input.csv:
SampleID,PanelName,Mean_Target_Depth_X,Min_Mean_Depth_X,Uniformity_Percent,Min_Uniformity_Percent,Duplication_Rate_Percent,Max_Duplication_Rate_Percent,Tumor_Purity_Percent,Min_Tumor_Purity_Percent,Ploidy,TMB_Mut_Mb,MSI_Status,Actionable_Variants,Therapies_Listed,All_Actionable_Have_Therapy,Report_Consistent,CDx_Compliant

Пример:
  CGP-001,OncoPanel,850,500,92,80,18,40,45,20,2.1,12.5,Stable,2,2,true,true,true

📍 Область применения (Usage Where):
     • Клинические NGS-лаборатории: Финальный gatekeeper перед выпуском CGP-отчета.
     • Фармацевтические R&D: Контроль качества стратификационных биомаркеров в trials.
     • Регуляторные инспекции: Демонстрация end-to-end системы QC.
     • Аккредитация CAP: Подтверждение соответствия Molecular Pathology Checklist.

— ЗАЧЕМ ЭТО НУЖНО?
CGP-тест — это сложный конвейер из десятков этапов.
Разрозненные QC-чекеры пропускают межэтапные несоответствия (например, высокая глубина, но низкая чистота → пропущенные мутации).
Единая утилита обеспечивает целостную оценку, где каждый уровень проверяется в контексте других.
Это единственный способ гарантировать, что врач получает надежный и полный геномный профиль.

⚠️  КРИТИЧЕСКИ ВАЖНО:
• Tumor Purity: <20% требует специального внимания или повторного забора.
• Depth + Uniformity: Оба параметра должны быть в норме одновременно.
• Actionable-Therapy Link: 100% покрытие обязательно для клинического отчета.
• CDx Compliance: Нарушение делает отчет нелегитимным для назначения одобренной терапии.
• Report Consistency: Противоречия внутри отчета подрывают доверие ко всему тесту.

Ключевые особенности утилиты:
• Трехуровневая архитектура QC (Sequencing → Tumor → Clinical)
• 9 проверяемых параметров в одном запуске
• Интегрированная оценка технических и клинических аспектов
• Автоматическая классификация статуса
• Соответствие CAP Molecular Pathology и FDA PMA

Критические параметры:
• Mean Depth: ≥ Min Limit
• Uniformity: ≥ Min Limit
• Duplication Rate: ≤ Max Limit
• Tumor Purity: ≥ Min Limit
• Actionable-Therapy Link: 100%
• Report Consistency: True
• CDx Compliance: True

💡 Советы по использованию:
1. Интеграция: Подключите к LIMS и биоинформатическому пайплайну для автоматического сбора метрик.
2. Pre-signature Gate: Блокируйте подпись патолога при статусе FAIL.
3. Тренды: Мониторьте распределение каждого параметра во времени для раннего выявления дрейфа.
4. Пороги: Настраивайте лимиты под конкретную панель и тип образца (FFPE vs fresh).
5. Документирование: Сохраняйте JSON-отчет как часть постоянного лабораторного записи.

⚠️ Примечание: Данная утилита является инструментом сквозного контроля качества. Она не заменяет экспертную интерпретацию молекулярного патолога, но гарантирует, что данные для интерпретации технически надежны и клинически полны.

input.csv

SampleID,PanelName,Mean_Target_Depth_X,Min_Mean_Depth_X,Uniformity_Percent,Min_Uniformity_Percent,Duplication_Rate_Percent,Max_Duplication_Rate_Percent,Tumor_Purity_Percent,Min_Tumor_Purity_Percent,Ploidy,TMB_Mut_Mb,MSI_Status,Actionable_Variants,Therapies_Listed,All_Actionable_Have_Therapy,Report_Consistent,CDx_Compliant
CGP-2026-001,OncoPanel_500,850,500,92,80,18,40,45,20,2.1,12.5,Stable,2,2,true,true,true
CGP-2026-002,OncoPanel_500,320,500,65,80,55,40,12,20,3.8,4.2,Stable,1,0,false,false,false
CGP-2026-003,OncoPanel_500,620,500,85,80,35,40,30,20,2.4,8.7,Unstable,3,3,true,true,true

URS & FS — спецификация пользователя и функциональная спецификация

Документ описывает контролируемый интерфейс и поведение утилиты ComprehensiveGenomicProfilingQcChecker для сценария Comprehensive Genomic Profiling QC Checker.

Предметные ограничения и критические параметры

Ниже приведены ключевые фрагменты исходного описания. Перед продуктивным применением пределы должны быть сверены с утверждённой спецификацией, регистрационным досье и локальными SOP.
  • ⚠️ ВАЖНО:
  • SampleID,PanelName,Mean_Target_Depth_X,Min_Mean_Depth_X,Uniformity_Percent,Min_Uniformity_Percent,Duplication_Rate_Percent,Max_Duplication_Rate_Percent,Tumor_Purity_Percent,Min_Tumor_Purity_Percent,Ploidy,TMB_Mut_Mb,MSI_Status,Actionable_Variants,Therapies_Listed,All_Actionable_Have_Therapy,Report_Consistent,CDx_Compliant
  • ⚠️ КРИТИЧЕСКИ ВАЖНО:
  • • Tumor Purity: <20% требует специального внимания или повторного забора.
  • Критические параметры:
  • • Mean Depth: ≥ Min Limit
  • • Uniformity: ≥ Min Limit
  • • Duplication Rate: ≤ Max Limit
  • • Tumor Purity: ≥ Min Limit
  • 3. Тренды: Мониторьте распределение каждого параметра во времени для раннего выявления дрейфа.

URS — пользовательские требования

IDТребованиеКритичностьКритерий приемки
URS-001Утилита должна принимать файл input.csv для Comprehensive Genomic Profiling QC Checker с заголовками, определёнными в контракте данных.HighФайл обрабатывается без ручного изменения заголовков.
URS-002Утилита должна выполнять детерминированную оценку QC/ОКК без машинного обучения и без вероятностного принятия решения о соответствии.HighПри одинаковых входных данных, версии правил и конфигурации результат полностью воспроизводим.
URS-003Утилита должна валидировать обязательные поля, типы данных, диапазоны, единицы измерения и предметную правдоподобность значений.HighОшибки схемы, преобразования и диапазона явно отражаются в результате.
URS-004Утилита должна применять предметные пределы и правила из описания, утверждённой спецификации, регистрационного досье и локальных SOP.HighКаждая проверка имеет результат PASS/WARNING/FAIL и понятное сообщение.
URS-005Утилита должна формировать output.json с машинно-читаемыми результатами, исходными значениями, предупреждениями, отказами и критическими находками.HighJSON пригоден для LIMS/ELN/MES-интеграции и QA/QC review.
URS-006Утилита должна сохранять трассируемость между серией/образцом, входным файлом, применёнными правилами и итоговым статусом.HighВыход содержит идентификаторы, список параметров и audit metadata.
URS-007Документация должна поддерживать подготовку IQ/OQ/PQ, CSV/CSA и обсуждение с инспекторами или внутренним QA.MediumURS, FS, контракт input/output и тестовые сценарии поставляются вместе с утилитой.
URS-008Утилита должна использоваться как decision-support инструмент QC, а не как замена утверждённым спецификациям и выпускному решению Qualified Person/QA.MediumВ документации указан контроль change control и необходимость сверки пределов.

Контракт input.csv

#ПолеТипПримерНазначение
1SampleIDstring / controlled vocabularyCGP-2026-001Идентификатор образца или лабораторной пробы.
2PanelNamestring / controlled vocabularyOncoPanel_500Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил.
3Mean_Target_Depth_Xstring / controlled vocabulary850Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил.
4Min_Mean_Depth_Xdecimal500Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил.
5Uniformity_Percentdecimal92Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил.
6Min_Uniformity_Percentdecimal80Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил.
7Duplication_Rate_Percentdecimal18Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил.
8Max_Duplication_Rate_Percentdecimal40Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил.
9Tumor_Purity_Percentdecimal45Чистота/профиль примесей; ключевой QC-параметр.
10Min_Tumor_Purity_Percentdecimal20Чистота/профиль примесей; ключевой QC-параметр.
11Ploidystring / controlled vocabulary2.1Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил.
12TMB_Mut_Mbdecimal12.5Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил.
13MSI_Statusstring / controlled vocabularyStableРезультат или статус, применяемый в итоговой классификации.
14Actionable_Variantsdecimal2Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил.
15Therapies_Listeddecimal2Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил.
16All_Actionable_Have_Therapystring / controlled vocabularytrueКонтролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил.
17Report_Consistentstring / controlled vocabularytrueКонтролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил.
18CDx_Compliantstring / controlled vocabularytrueКонтролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил.
SampleID,PanelName,Mean_Target_Depth_X,Min_Mean_Depth_X,Uniformity_Percent,Min_Uniformity_Percent,Duplication_Rate_Percent,Max_Duplication_Rate_Percent,Tumor_Purity_Percent,Min_Tumor_Purity_Percent,Ploidy,TMB_Mut_Mb,MSI_Status,Actionable_Variants,Therapies_Listed,All_Actionable_Have_Therapy,Report_Consistent,CDx_Compliant
CGP-2026-001,OncoPanel_500,850,500,92,80,18,40,45,20,2.1,12.5,Stable,2,2,true,true,true
CGP-2026-002,OncoPanel_500,320,500,65,80,55,40,12,20,3.8,4.2,Stable,1,0,false,false,false
CGP-2026-003,OncoPanel_500,620,500,85,80,35,40,30,20,2.4,8.7,Unstable,3,3,true,true,true

Правила валидации входных данных

IDПолеПравилоКритичность
VR-001SampleIDПоле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме.High
VR-002PanelNameПоле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме.High
VR-003Mean_Target_Depth_XПоле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме.High
VR-004Min_Mean_Depth_XПоле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме.Medium
VR-005Uniformity_PercentПоле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме.Medium
VR-006Min_Uniformity_PercentПоле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме.Medium
VR-007Duplication_Rate_PercentПоле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме.Medium
VR-008Max_Duplication_Rate_PercentПоле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме.Medium
VR-009Tumor_Purity_PercentПоле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме.Medium
VR-010Min_Tumor_Purity_PercentПоле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме.Medium
VR-011PloidyПоле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме.Medium
VR-012TMB_Mut_MbПоле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме.Medium
VR-013MSI_StatusПоле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме.Medium
VR-014Actionable_VariantsПоле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме.Medium
VR-015Therapies_ListedПоле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме.Medium
VR-016All_Actionable_Have_TherapyПоле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме.Medium
VR-017Report_ConsistentПоле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме.Medium
VR-018CDx_CompliantПоле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме.Medium

FS — функциональная спецификация

IDФункцияРеализация
FS-001CLI executionПоддержать режимы запуска: demo mode без аргументов и production mode input.csv output.json.
FS-002CSV importПрочитать input.csv в UTF-8/CSV-совместимом формате, проверить наличие заголовка и ожидаемых колонок.
FS-003Schema validationПроверить обязательные поля, количество колонок, неизвестные ключевые поля и пустые обязательные значения.
FS-004Type conversionПреобразовать числовые, флаговые и текстовые значения; некорректный формат фиксировать как ошибку строки.
FS-005Domain rule engineПрименить правила для Comprehensive Genomic Profiling QC Checker, включая критические пределы из описания и утверждённой спецификации.
FS-006Status aggregationСформировать итоговый статус: FAIL при критическом отказе, WARNING при некритическом отклонении, PASS при соответствии.
FS-007JSON exportЗаписать output.json с детализацией проверок, исходными значениями, предупреждениями, отказами и critical findings.
FS-008Audit supportСохранять структуру результата пригодной для review, расследования отклонений и воспроизведения расчёта.
FS-009Integration contractПоддержать сценарий LIMS/ELN/MES → input.csv → utility → output.json → portal/admin review.
FS-010Error handlingВозвращать явные сообщения для отсутствующего файла, пустого CSV, неверной схемы, ошибки записи output.json и некорректного формата.

Пример output.json

{
  "utilityId": "comprehensivegenomicprofilingqcchecker",
  "utilityFolder": "ComprehensiveGenomicProfilingQcChecker",
  "package": "LiquidBiopsy",
  "overallStatus": "PASS|WARNING|FAIL",
  "sourceFile": "input.csv",
  "processedAtUtc": "2026-06-10T00:00:00Z",
  "checks": [
    {
      "parameter": "SampleID",
      "value": "CGP-2026-001",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Deterministic rule-based check result",
      "ruleReference": "FS-RULE-001"
    },
    {
      "parameter": "PanelName",
      "value": "OncoPanel_500",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Deterministic rule-based check result",
      "ruleReference": "FS-RULE-002"
    },
    {
      "parameter": "Mean_Target_Depth_X",
      "value": "850",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Deterministic rule-based check result",
      "ruleReference": "FS-RULE-003"
    },
    {
      "parameter": "Min_Mean_Depth_X",
      "value": "500",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Deterministic rule-based check result",
      "ruleReference": "FS-RULE-004"
    },
    {
      "parameter": "Uniformity_Percent",
      "value": "92",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Deterministic rule-based check result",
      "ruleReference": "FS-RULE-005"
    },
    {
      "parameter": "Min_Uniformity_Percent",
      "value": "80",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Deterministic rule-based check result",
      "ruleReference": "FS-RULE-006"
    },
    {
      "parameter": "Duplication_Rate_Percent",
      "value": "18",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Deterministic rule-based check result",
      "ruleReference": "FS-RULE-007"
    },
    {
      "parameter": "Max_Duplication_Rate_Percent",
      "value": "40",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Deterministic rule-based check result",
      "ruleReference": "FS-RULE-008"
    },
    {
      "parameter": "Tumor_Purity_Percent",
      "value": "45",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Deterministic rule-based check result",
      "ruleReference": "FS-RULE-009"
    },
    {
      "parameter": "Min_Tumor_Purity_Percent",
      "value": "20",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Deterministic rule-based check result",
      "ruleReference": "FS-RULE-010"
    },
    {
      "parameter": "Ploidy",
      "value": "2.1",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Deterministic rule-based check result",
      "ruleReference": "FS-RULE-011"
    },
    {
      "parameter": "TMB_Mut_Mb",
      "value": "12.5",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Deterministic rule-based check result",
      "ruleReference": "FS-RULE-012"
    }
  ],
  "criticalFindings": [],
  "warnings": [],
  "audit": {
    "inputHash": "sha256:<calculated at runtime>",
    "rulesVersion": "<utility executable version>",
    "documentation": "ComprehensiveGenomicProfilingQcChecker.documentation.html"
  }
}

Матрица трассируемости

URSFSТестПодтверждение
URS-001FS-001, FS-002OQ-001Проверить запуск и импорт валидного input.csv.
URS-002FS-005, FS-006OQ-004Повторить один и тот же набор данных и сравнить output.json.
URS-003FS-003, FS-004, FS-010OQ-002, OQ-003Проверить отсутствующие колонки и неверные типы.
URS-004FS-005, FS-006OQ-004, PQ-001Проверить критические отклонения по реальным/граничным данным.
URS-005FS-007, FS-009OQ-005Проверить JSON schema и пригодность для downstream-систем.
URS-006FS-008OQ-006Проверить наличие идентификаторов и audit metadata.
URS-007FS-008, FS-010IQ-001, OQ-007Проверить комплектность документации и control evidence.
URS-008FS-005, FS-008PQ-002Проверить review workflow и запрет автоматической замены QA-решения.

IQ/OQ/PQ тестовые сценарии

IDСценарийОжидаемый результат
IQ-001Проверить наличие executable, input.csv, документации и контрольной суммы.Комплект поставки полон; версия зафиксирована.
OQ-001Валидная строка из примера input.csv.PASS или допустимый WARNING согласно правилам.
OQ-002Удалить обязательную колонку из CSV.Ошибка схемы или FAIL с указанием отсутствующей колонки.
OQ-003Внести нечисловое значение в числовое поле.Ошибка преобразования типа с указанием строки/поля.
OQ-004Значение критического параметра вывести за предел.FAIL и critical finding.
OQ-005Проверить структуру output.json.Все обязательные секции присутствуют, JSON валиден.
OQ-006Проверить трассируемость серии/образца.Идентификаторы входа и результатов совпадают.
PQ-001Проверить 3–5 реальных партий/образцов пользователя.Результат подтверждён QC/QA review.
PQ-002Проверить workflow отклонения и ручного QA-решения.Утилита поддерживает review, но не заменяет утверждённое решение.

QA/QC и change control

  • Не менять имена колонок без обновления валидатора, документации и тестового набора.
  • Хранить input.csv, output.json, версию исполняемого файла и контрольную сумму.
  • Перед продуктивным использованием провести IQ/OQ/PQ или эквивалентную CSV/CSA-проверку.
  • Критические пределы должны быть сверены с утверждённой спецификацией, регистрационным досье и локальными SOP.
  • Утилита предоставляет формализованный QC decision support, но окончательное решение выпуска остаётся за QA/QP и утверждёнными процедурами.

Входит в пакеты

Жидкостная биопсия

Пакет для QC и преданалитического контроля жидкостной биопсии: cfDNA/ctDNA, CTC, EV/exosomes, метилирование, NGS/qPCR/ddPCR, контроль образцов, контаминации, чувствительности и отчётности.

Открыть