CtcEnumerationQcChecker

Ctc Enumeration QC

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

Описание утилиты: Ctc Enumeration QC

Ctc Enumeration QC Checker — Контроль качества подсчёта циркулирующих опухолевых клеток

ℹ️  Утилита выполняет комплексную проверку качества CTC-анализа согласно стандартам ISHDE и FDA guidance:
     • Spike-In Recovery: Контроль эффективности захвата с использованием меченых клеточных линий.
     • WBC Contamination: Оценка уровня лейкоцитарной примеси, создающей ложноположительные сигналы.
     • Blood Volume Sufficiency: Проверка достаточности объёма крови для достижения требуемой чувствительности.
     • Phenotype Validation: Верификация классического фенотипа CTC (DAPI+/CK+/CD45-/морфология).
     • Background Noise: Оценка уровня неспецифического сигнала, затрудняющего идентификацию.

⚠️  ВАЖНО: 
     • CTC присутствуют в концентрации 1–10 клеток на 7.5 мл крови — потеря даже одной клетки значима.
     • CD45+ клетки НЕ являются CTC и должны быть исключены из подсчёта.
     • Низкий recovery rate делает отрицательный результат недостоверным (возможный ложноотрицательный).

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

Формат input.csv:
SampleID,Platform,BloodVolumeProcessed_mL,MinBloodVolume_mL,SpikeInCells_Added,SpikeInCells_Recovered,MinRecoveryRate_Percent,WBC_Contamination_Count,MaxWBC_Contamination,CTC_Count_Raw,ClinicalThreshold,MorphologyIntact,DAPI_Positive,EpCAM_CK_Positive,CD45_Negative,BackgroundNoise_Score,MaxBackgroundNoise

Пример:
  CTC-001,CellSearch,7.5,7.0,100,82,70,15,100,7,5,true,true,true,true,1.5,3.0

📍 Область применения (Usage Where):
     • Клинические лаборатории: QC перед выдачей результата CTC-подсчёта.
     • Онкологические исследования: Мониторинг ответа на терапию по динамике CTC.
     • Разработка CTC-платформ: Валидация новых методов обогащения и детекции.
     • Регуляторные подачи: Документирование аналитической валидности CTC-теста.

— ЗАЧЕМ ЭТО НУЖНО?
CTC-подсчёт используется для принятия решений о смене терапии при метастатическом раке.
Технические артефакты (потеря клеток, WBC-контаминация, плохая морфология) напрямую влияют на клиническое решение.
Автоматизированный QC исключает субъективность ручной оценки и гарантирует, что каждый подсчитанный CTC — настоящая опухолевая клетка.

⚠️  КРИТИЧЕСКИ ВАЖНО:
• Spike-In Recovery: <70% = недопустимо для количественного анализа.
• CD45 Negativity: CD45+ = лейкоцит, НЕ CTC. Исключить из подсчёта.
• Blood Volume: <7.0 мл снижает аналитическую чувствительность ниже клинического порога.
• Morphology: Повреждённые клетки не могут быть надёжно идентифицированы как CTC.
• Background: Высокий шум делает подсчёт субъективным и невоспроизводимым.

Ключевые особенности утилиты:
• Пятипараметрическая оценка качества CTC-анализа
• Автоматическая верификация фенотипа CTC
• Интеграция spike-in recovery и WBC contamination
• Классификация статуса (Pass/Review/Fail)
• Соответствие ISHDE consensus guidelines

Критические параметры:
• Spike-In Recovery: ≥ 70%
• WBC Contamination: ≤ Max Limit
• Blood Volume: ≥ 7.0 mL
• Phenotype: DAPI+/CK+/CD45-/Intact
• Background Noise: ≤ Max Score

💡 Советы по использованию:
1. Spike-In Control: Добавляйте меченые клетки ДО этапа обогащения для мониторинга всего процесса.
2. Двойное окрашивание: Всегда используйте CD45 для исключения лейкоцитов.
3. Морфология: Обучайте операторов распознаванию интактной клеточной морфологии.
4. Объём крови: Строго соблюдайте минимальный объём 7.5 мл для стандартизированных порогов.
5. Тренды: Мониторьте recovery rate во времени для выявления деградации реагентов/картриджей.

⚠️ Примечание: Данная утилита является инструментом аналитического QC. Она не заменяет клиническую интерпретацию результата онкологом, но гарантирует, что число CTC в отчёте технически достоверно.

input.csv

SampleID,Platform,BloodVolumeProcessed_mL,MinBloodVolume_mL,SpikeInCells_Added,SpikeInCells_Recovered,MinRecoveryRate_Percent,WBC_Contamination_Count,MaxWBC_Contamination,CTC_Count_Raw,ClinicalThreshold,MorphologyIntact,DAPI_Positive,EpCAM_CK_Positive,CD45_Negative,BackgroundNoise_Score,MaxBackgroundNoise
CTC-2026-001,CellSearch,7.5,7.0,100,82,70.0,15,100,7,5.0,true,true,true,true,1.5,3.0
CTC-2026-002,Parsortix,5.0,7.0,100,45,70.0,350,100,3,5.0,false,true,true,false,6.5,3.0
CTC-2026-003,CTC-iChip,7.5,7.0,50,42,70.0,8,50,0,3.0,true,true,true,true,0.8,3.0

URS & FS — спецификация пользователя и функциональная спецификация

Документ описывает контролируемый интерфейс и поведение утилиты CtcEnumerationQcChecker для сценария Ctc Enumeration 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:
  • ⚠️ КРИТИЧЕСКИ ВАЖНО:
  • • Spike-In Recovery: <70% = недопустимо для количественного анализа.
  • • Blood Volume: <7.0 мл снижает аналитическую чувствительность ниже клинического порога.
  • Критические параметры:
  • • Spike-In Recovery: ≥ 70%
  • • WBC Contamination: ≤ Max Limit
  • • Blood Volume: ≥ 7.0 mL
  • • Background Noise: ≤ Max Score

URS — пользовательские требования

IDТребованиеКритичностьКритерий приемки
URS-001Утилита должна принимать файл input.csv для Ctc Enumeration 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 vocabularyCTC-2026-001Идентификатор образца или лабораторной пробы.
2Platformstring / controlled vocabularyCellSearchКонтролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил.
3BloodVolumeProcessed_mLdecimal7.5Объём/доза; используется для расчёта нагрузки, предела или выпуска.
4MinBloodVolume_mLdecimal7.0Объём/доза; используется для расчёта нагрузки, предела или выпуска.
5SpikeInCells_Addeddecimal100Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил.
6SpikeInCells_Recovereddecimal82Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил.
7MinRecoveryRate_Percentdecimal70.0Восстановление/извлечение; показатель валидности анализа.
8WBC_Contamination_Countinteger / decimal15Счётный показатель; используется для микробиологического, частичного или клеточного контроля.
9MaxWBC_Contaminationinteger / decimal100Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил.
10CTC_Count_Rawinteger / decimal7Счётный показатель; используется для микробиологического, частичного или клеточного контроля.
11ClinicalThresholddecimal5.0Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил.
12MorphologyIntactstring / controlled vocabularytruepH; параметр стабильности, совместимости и пригодности серии.
13DAPI_Positivestring / controlled vocabularytrueКонтролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил.
14EpCAM_CK_Positivestring / controlled vocabularytrueКонтролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил.
15CD45_Negativestring / controlled vocabularytrueКонтролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил.
16BackgroundNoise_Scoredecimal1.5Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил.
17MaxBackgroundNoisedecimal3.0Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил.
SampleID,Platform,BloodVolumeProcessed_mL,MinBloodVolume_mL,SpikeInCells_Added,SpikeInCells_Recovered,MinRecoveryRate_Percent,WBC_Contamination_Count,MaxWBC_Contamination,CTC_Count_Raw,ClinicalThreshold,MorphologyIntact,DAPI_Positive,EpCAM_CK_Positive,CD45_Negative,BackgroundNoise_Score,MaxBackgroundNoise
CTC-2026-001,CellSearch,7.5,7.0,100,82,70.0,15,100,7,5.0,true,true,true,true,1.5,3.0
CTC-2026-002,Parsortix,5.0,7.0,100,45,70.0,350,100,3,5.0,false,true,true,false,6.5,3.0
CTC-2026-003,CTC-iChip,7.5,7.0,50,42,70.0,8,50,0,3.0,true,true,true,true,0.8,3.0

Правила валидации входных данных

IDПолеПравилоКритичность
VR-001SampleIDПоле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме.High
VR-002PlatformПоле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме.High
VR-003BloodVolumeProcessed_mLПоле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме.High
VR-004MinBloodVolume_mLПоле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме.Medium
VR-005SpikeInCells_AddedПоле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме.Medium
VR-006SpikeInCells_RecoveredПоле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме.Medium
VR-007MinRecoveryRate_PercentПоле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме.Medium
VR-008WBC_Contamination_CountПоле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме.Medium
VR-009MaxWBC_ContaminationПоле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме.Medium
VR-010CTC_Count_RawПоле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме.Medium
VR-011ClinicalThresholdПоле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме.Medium
VR-012MorphologyIntactПоле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме.Medium
VR-013DAPI_PositiveПоле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме.Medium
VR-014EpCAM_CK_PositiveПоле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме.Medium
VR-015CD45_NegativeПоле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме.Medium
VR-016BackgroundNoise_ScoreПоле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме.Medium
VR-017MaxBackgroundNoiseПоле 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 Ctc Enumeration 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": "ctcenumerationqcchecker",
  "utilityFolder": "CtcEnumerationQcChecker",
  "package": "LiquidBiopsy",
  "overallStatus": "PASS|WARNING|FAIL",
  "sourceFile": "input.csv",
  "processedAtUtc": "2026-06-10T00:00:00Z",
  "checks": [
    {
      "parameter": "SampleID",
      "value": "CTC-2026-001",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Deterministic rule-based check result",
      "ruleReference": "FS-RULE-001"
    },
    {
      "parameter": "Platform",
      "value": "CellSearch",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Deterministic rule-based check result",
      "ruleReference": "FS-RULE-002"
    },
    {
      "parameter": "BloodVolumeProcessed_mL",
      "value": "7.5",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Deterministic rule-based check result",
      "ruleReference": "FS-RULE-003"
    },
    {
      "parameter": "MinBloodVolume_mL",
      "value": "7.0",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Deterministic rule-based check result",
      "ruleReference": "FS-RULE-004"
    },
    {
      "parameter": "SpikeInCells_Added",
      "value": "100",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Deterministic rule-based check result",
      "ruleReference": "FS-RULE-005"
    },
    {
      "parameter": "SpikeInCells_Recovered",
      "value": "82",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Deterministic rule-based check result",
      "ruleReference": "FS-RULE-006"
    },
    {
      "parameter": "MinRecoveryRate_Percent",
      "value": "70.0",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Deterministic rule-based check result",
      "ruleReference": "FS-RULE-007"
    },
    {
      "parameter": "WBC_Contamination_Count",
      "value": "15",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Deterministic rule-based check result",
      "ruleReference": "FS-RULE-008"
    },
    {
      "parameter": "MaxWBC_Contamination",
      "value": "100",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Deterministic rule-based check result",
      "ruleReference": "FS-RULE-009"
    },
    {
      "parameter": "CTC_Count_Raw",
      "value": "7",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Deterministic rule-based check result",
      "ruleReference": "FS-RULE-010"
    },
    {
      "parameter": "ClinicalThreshold",
      "value": "5.0",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Deterministic rule-based check result",
      "ruleReference": "FS-RULE-011"
    },
    {
      "parameter": "MorphologyIntact",
      "value": "true",
      "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": "CtcEnumerationQcChecker.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