GammaCameraUniformityCheckForRenal

Gamma Camera Uniformity Check For Renal

instrumental RPH Tc-99m renal imaging nuclear medicine CSV→JSON URS & FS rule-based
Открыть подборку

Описание утилиты: Проверка однородности поля детектора для ренографии

Gamma Camera Uniformity Check For Renal — Проверка однородности поля детектора для ренографии

ℹ️  Утилита оценивает равномерность чувствительности детектора:
    • Интегральная неоднородность (≤5%)
    • Дифференциальная неоднородность (≤3%)
    • Статистическая достоверность (≥10 млн счетов)
    • Центровка энергетического окна (140 кэВ)

⚠️  КРИТИЧНО: Неоднородность >5% делает невозможным точный расчет Split Function!
    Разница в чувствительности между левой и правой почкой может быть ошибочно принята за патологию.
    Тест должен проводиться ежедневно перед началом клинических исследований.

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

Формат input.csv:
CameraID,CheckDate,IntegralUniformityPercent,DifferentialUniformityPercent,TotalCounts,EnergyWindowCenterKeV,EnergyWindowWidthPercent,CollimatorType,MaxPixelCount,MinPixelCount

Пример:
  GC-SIEMENS-01,2026-07-21,2.5,1.8,10000000,140,20,LEHR,1050,950

— ЗАЧЕМ ЭТО НУЖНО?
В количественной ренографии (расчет относительной функции почек, Split Function) критически важно, чтобы каждый пиксель детектора имел одинаковую чувствительность.
Если одна сторона детектора "видит" лучше другой, программа покажет, что одна почка работает хуже, хотя проблема в камере.
• Интегральная неоднородность показывает общие вариации по всему полю.
• Дифференциальная неоднородность показывает локальные перепады (соседние пиксели).
• Низкая статистика (<10 млн счетов) создает шум, который маскирует реальную неоднородность.

⚠️  КРИТИЧЕСКИ ВАЖНО:
• Интегральная неоднородность ≤5% — стандарт NEMA для рабочих камер. Для прецизионных исследований желательно ≤3%.
• Дифференциальная неоднородность ≤3% — гарантирует отсутствие резких локальных артефактов.
• Энергетическое окно строго на 140 кэВ (Tc-99m) — смещение окна меняет картину проникновения излучения через коллиматор.
• Коллиматор LEHR (Low Energy High Resolution) — стандарт для почек, так как они маленькие и требуют высокого разрешения.

Ключевые особенности утилиты:
• Расчет интегральной и дифференциальной неоднородности по данным flood-field изображения.
• Проверка статистической значимости (количества накопленных счетов).
• Контроль центровки энергетического пика Tc-99m.
• Анализ отношения максимального и минимального сигнала (поиск "горячих" или "мертвых" пикселей).
• Соответствие стандартам NEMA NU-1.

Критические параметры:
• Интегральная неоднородность: ≤5.0%
• Дифференциальная неоднородность: ≤3.0%
• Общее количество счетов: ≥10,000,000
• Центр энергетического окна: 135–145 кэВ
• Отношение Max/Min пикселей: <1.5

💡 Советы по использованию:
1. Тест на однородность (Flood Field) выполняется с точечным источником Co-57 или заполненным фантомом Tc-99m.
2. Источник должен находиться на расстоянии не менее 1.5–2 метров от коллиматора (для intrinsic/uniformity check).
3. Если неоднородность превышает лимиты, необходимо выполнить коррекцию однородности (Uniformity Correction) через ПО камеры.
4. После коррекции тест нужно повторить.
5. Для ренографии особенно важна симметрия левой и правой половин детектора.

⚠️ Особенность: В отличие от общей визуализации костей или легких, где неоднородность можно компенсировать глазом, в ренографии мы используем математику. Ошибка в 2-3% в чувствительности детектора приведет к ошибке в 2-3% в расчете функции почки, что может изменить клиническое решение (например, направление на операцию). Поэтому контроль однородности — это фундамент доверия к результатам Tc99mRenal.

input.csv

CameraID,CheckDate,IntegralUniformityPercent,DifferentialUniformityPercent,TotalCounts,EnergyWindowCenterKeV,EnergyWindowWidthPercent,CollimatorType,MaxPixelCount,MinPixelCount
GC-SIEMENS-01,2026-07-21,2.5,1.8,10000000,140,20,LEHR,1050,950
GC-GE-02,2026-07-21,4.8,2.9,12000000,141,20,LEAP,1100,900
GC-PHILIPS-03,2026-07-21,6.5,4.2,5000000,138,20,LEHR,1200,800

URS & FS — пользовательские требования и функциональная спецификация

URS — требования пользователя

  • Утилита должна принимать input.csv с заголовками, указанными в контракте данных.
  • До расчёта утилита должна выявлять отсутствующие поля, ошибки типов и некорректные значения.
  • Утилита должна детерминированно выполнять функцию «Проверка однородности поля детектора для ренографии».
  • Проверки должны учитывать следующие критерии: Интегральная неоднородность: ≤5.0%; Дифференциальная неоднородность: ≤3.0%; Общее количество счетов: ≥10,000,000; Центр энергетического окна: 135–145 кэВ; Отношение Max/Min пикселей: <1.5.
  • Для обработанной записи должен формироваться понятный статус PASS, WARNING или FAIL с причиной.
  • Результат должен записываться в output.json и сохранять исходные значения, использованные в проверке.
  • Результат относится к контролю оборудования или измерительной системы и должен рассматриваться ответственным специалистом.

FS — функциональная спецификация

  1. Запуск: GammaCameraUniformityCheckForRenal.exe в demo-режиме или с аргументами input.csv output.json.
  2. Чтение CSV в UTF-8; проверка заголовка и обязательных колонок.
  3. Преобразование значений к ожидаемым типам и проверка допустимости.
  4. Выполнение расчёта или правил для функции «Проверка однородности поля детектора для ренографии».
  5. Формирование отдельных проверок и итогового статуса.
  6. Запись машинно-читаемого JSON; при ошибке входных данных результат не должен выглядеть как успешный.

Пример input.csv

CameraID,CheckDate,IntegralUniformityPercent,DifferentialUniformityPercent,TotalCounts,EnergyWindowCenterKeV,EnergyWindowWidthPercent,CollimatorType,MaxPixelCount,MinPixelCount
GC-SIEMENS-01,2026-07-21,2.5,1.8,10000000,140,20,LEHR,1050,950

Минимальная структура output.json

{
  "utility": "GammaCameraUniformityCheckForRenal",
  "source": "input.csv",
  "status": "PASS|WARNING|FAIL",
  "checks": [
    {
      "parameter": "example",
      "status": "PASS",
      "message": "criterion satisfied"
    }
  ],
  "errors": []
}

Проверка перед эксплуатацией

  • Пределы и коэффициенты должны быть утверждены до рабочего использования.
  • После изменения executable или правил следует повторить затронутые тесты.
  • Исходный CSV и JSON-результат следует хранить вместе в контролируемом процессе.

Входит в пакеты

Радиофармпрепараты для диагностики и терапии: контроль качества

36 утилит для клинически ориентированного контроля радиофармпрепаратов и связанных процессов: PET/SPECT-трассеры, Tc-99m renal workflow, PRRT, PSMA-терапия, таргетная альфа-терапия, радиоэмболизация, костная паллиативная терапия, иммуно-PET и контроль генераторных радионуклидов.

Открыть

RPH isotope family: Tc-99m

Tc-99m РФП, kit preparation, генераторный контроль, SPECT workflows и расчётные утилиты.

Открыть

RPH organ/system: кости и опорно-двигательная система

Bone scintigraphy, MDP/PYP, marrow, bone-pain palliation, skeletal metastases и radiosynovectomy.

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 Tc-99m: контроль качества ренальных радиофармпрепаратов и визуализации

16 утилит для полного Tc-99m renal workflow: контроль генераторного элюата и прорыва Mo-99, Sn(II), стехиометрии и pH мечения, радиохимической чистоты и стабильности MAG3, DTPA, DMSA(III) и глюкогептоната, однородности гамма-камеры, накопления и клиренса почек, эффективности опорожнения мочевого пузыря, дозиметрии пациента и decay-in-storage отходов.

Открыть

RPH use case: PET scanner state, gamma camera и radiation physics

Связанный слой medical-device/radiation-physics: PET detector QC, normalization, AC map, cross-calibration, TOF, gamma-camera uniformity, source strength и staff dose.

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