GammaIndexAnalyzer
Gamma Index Analyzer
Gamma Index Analyzer — Анализ соответствия дозы (AAPM TG-218)
ℹ️ Утилита рассчитывает процент прохождения (Pass Rate) Гамма-анализа при верификации планов ЛТ (VMAT, IMRT, SRS).
ℹ️ Оценивает соответствие критериям (напр., 3%/3мм), абсолютное число точек отказа и порог низкой дозы.
ℹ️ Обработка: только ПЕРВАЯ запись в файле input.csv.
⚠️ Критично для QA! Высокий Pass Rate не всегда гарантирует отсутствие локальных ошибок. Утилита предупреждает о пограничных значениях.
Использование:
GammaIndexAnalyzer.exe → демо-режим
GammaIndexAnalyzer.exe input.csv output.json → анализ данных (первая запись)
Формат input.csv:
PatientID,PlanName,Criteria,TotalPoints,PassingPoints,ThresholdDosePercent,RequiredPassRate,MaxAllowedFailPoints
Пример (критерий 3%/3мм, порог 10%, требуется 95%):
PT-2026-PROSTATE-VMAT,Plan_Arc1_Rev2,3%/3mm,25400,24150,10.0,95.0,2000
— ЗАЧЕМ ЭТО НУЖНО?
При измерении дозы детекторами (матрицы, пленки) сравнивается измеренное и рассчитанное распределение.
• Гамма-индекс объединяет критерии по дозе (%) и расстоянию (мм).
• Pass Rate < 95% (для 3%/3мм) обычно означает неприемлемое качество плана или измерения.
• Абсолютное число точек отказа важно для малых полей (SRS), где 1% может быть всего несколькими точками в критической зоне.
• Автоматизация исключает ошибки ручного подсчета из отчетов детекторов.
⚠️ КРИТИЧЕСКИ ВАЖНО:
• Порог низкой дозы (Low Dose Threshold): точки с дозой <10% часто дают шум и должны исключаться из анализа.
• Критерии зависят от типа лечения: 3%/3мм (стандарт), 2%/2мм (SRS/SBRT), 5%/3мм (паллиатив).
• Локальные кластеры отказов опаснее разрозненных точек, даже если общий Pass Rate высокий.
Критические параметры:
• Pass Rate: ≥95% (стандарт), ≥90–95% (SRS в зависимости от протокола)
• Макс. число отказов: абсолютный лимит для предотвращения пропуска локальных горячих точек
• Порог дозы: обычно 10% от макс. дозы
⚠️ Особенность: Утилита присваивает статус WARNING, если Pass Rate находится в пределах 1% от порога, требуя визуальной проверки физиком. Результат содержит статус (PASS/WARNING/FAIL) и рекомендацию на двух языках (RU/EN).
input.csv
PatientID,PlanName,Criteria,TotalPoints,PassingPoints,ThresholdDosePercent,RequiredPassRate,MaxAllowedFailPoints PT-2026-PROSTATE-VMAT,Plan_Arc1_Rev2,3%/3mm,25400,24150,10.0,95.0,2000
URS & FS — пользовательские требования и функциональная спецификация
Этот документ описывает требования пользователя и функциональную спецификацию для утилиты контроля качества. Он предназначен для обсуждения внедрения, подготовки IQ/OQ и интеграции в контур ОКК/QC.
1. Область применения
Утилита Gamma Index Analyzer применяется для объекта Gamma Index Analyzer. Источником истины для структуры входных данных является фактический input.csv; критерии контроля задаются исполняемым модулем и предметным описанием.
Утилита не использует машинное обучение; решение формируется детерминированными правилами.
Категории: Radiation physics
Теги: activity, brachytherapy, dosimetry, source calibration, TG-43
2. Режимы запуска
GammaIndexAnalyzer.exe → демо-режим GammaIndexAnalyzer.exe input.csv output.json → анализ данных (первая запись)
3. Ключевые контролируемые области
- радиоактивность, распад и радиохимическая чистота
4. Предметные ограничения и критические параметры
- ⚠️ Критично для QA! Высокий Pass Rate не всегда гарантирует отсутствие локальных ошибок. Утилита предупреждает о пограничных значениях.
- Pass Rate < 95% (для 3%/3мм) обычно означает неприемлемое качество плана или измерения.
- ⚠️ КРИТИЧЕСКИ ВАЖНО:
- Порог низкой дозы (Low Dose Threshold): точки с дозой <10% часто дают шум и должны исключаться из анализа.
- Критерии зависят от типа лечения: 3%/3мм (стандарт), 2%/2мм (SRS/SBRT), 5%/3мм (паллиатив).
- Локальные кластеры отказов опаснее разрозненных точек, даже если общий Pass Rate высокий.
- Критические параметры:
- Pass Rate: ≥95% (стандарт), ≥90–95% (SRS в зависимости от протокола)
- Макс. число отказов: абсолютный лимит для предотвращения пропуска локальных горячих точек
- Порог дозы: обычно 10% от макс. дозы
- ⚠️ Особенность: Утилита присваивает статус WARNING, если Pass Rate находится в пределах 1% от порога, требуя визуальной проверки физиком. Результат содержит статус (PASS/WARNING/FAIL) и рекомендацию на двух языках (RU/EN).
5. URS — пользовательские требования
| ID | Требование | Критичность | Критерий приемки |
|---|---|---|---|
| URS-001 | Система должна принимать файл input.csv для Gamma Index Analyzer с точным набором колонок, перечисленным в разделе «Контракт входных данных». | High | Файл с корректным заголовком читается без ручного редактирования; отсутствие обязательной колонки приводит к FAIL/ошибке импорта. |
| URS-002 | Система должна обрабатывать запуск без аргументов в демонстрационном режиме и запуск с аргументами input.csv output.json для пользовательских данных. | Medium | Оба сценария запуска дают предсказуемый результат или понятное сообщение об ошибке. |
| URS-003 | Система должна выполнять rule-based контроль по областям: радиоактивность, распад и радиохимическая чистота. | High | Каждый контролируемый параметр получает статус и сообщение; результат не зависит от скрытых Excel-формул или ML. |
| URS-004 | Система должна сохранять трассируемость между серией/партией, исходными значениями, применёнными правилами и итоговым вердиктом. | High | В выходе присутствуют идентификатор серии, исходные значения, статусы параметров и критические находки. |
| URS-005 | Система должна формировать машинно-читаемый output.json для LIMS/ELN/MES, batch record и QA/QC review. | High | JSON содержит общий статус, массив проверок, предупреждения, отказы и ссылку на исходный файл. |
| URS-006 | Система должна поддерживать применение в валидационном пакете клиента: URS/FS, IQ/OQ-подготовка, проверка установки и операционных сценариев. | High | Документ, тестовые сценарии и воспроизводимый CSV/JSON-поток пригодны для аудита и внутреннего согласования. |
| URS-007 | Система должна явно отделять технические ошибки данных от предметных несоответствий спецификации. | Medium | Ошибки схемы/типов не смешиваются с фармакопейными отклонениями и отображаются отдельно. |
6. Контракт входных данных input.csv
Источник истины для схемы входа — фактический заголовок input.csv. Имена колонок технические и не переводятся.
| # | Колонка | Тип | Ед. | Описание | Пример | Правило контроля |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | PatientID | текст | as specified | Patient ID | PT-2026-PROSTATE-VMAT | обязательное значение; формат и допустимость проверяются утилитой |
| 2 | PlanName | текст | as specified | Plan Name | Plan_Arc1_Rev2 | обязательное значение; формат и допустимость проверяются утилитой |
| 3 | Criteria | текст | as specified | Criteria | 3%/3mm | обязательное значение; формат и допустимость проверяются утилитой |
| 4 | TotalPoints | десятичное число | as specified | Total Points | 25400 | обязательное числовое значение; сравнение с правилом выполняет утилита |
| 5 | PassingPoints | десятичное число | as specified | Passing Points | 24150 | обязательное числовое значение; сравнение с правилом выполняет утилита |
| 6 | ThresholdDosePercent | десятичное число | % | Threshold Dose % | 10.0 | обязательное числовое значение; сравнение с правилом выполняет утилита |
| 7 | RequiredPassRate | десятичное число | as specified | Required Pass Rate | 95.0 | обязательное числовое значение; сравнение с правилом выполняет утилита |
| 8 | MaxAllowedFailPoints | десятичное число | as specified | Max Allowed Fail Points | 2000 | обязательное числовое значение; сравнение с правилом выполняет утилита |
Пример CSV
PatientID,PlanName,Criteria,TotalPoints,PassingPoints,ThresholdDosePercent,RequiredPassRate,MaxAllowedFailPoints PT-2026-PROSTATE-VMAT,Plan_Arc1_Rev2,3%/3mm,25400,24150,10.0,95.0,2000
7. FS — функциональная спецификация
| ID | Функция | Описание реализации |
|---|---|---|
| FS-001 | CLI entry point | Исполняемый файл GammaIndexAnalyzer.exe принимает режим демонстрации и режим обработки input.csv output.json. |
| FS-002 | CSV parser | Модуль импорта читает CSV, проверяет заголовок, порядок/наличие колонок, количество значений и кодировку. Для десятичных значений ожидается точка. |
| FS-003 | Field conversion | Для каждой колонки выполняется преобразование к ожидаемому типу: идентификатор, текст, десятичное число, дата/время или логический флаг. |
| FS-004 | Domain rule engine | Для объекта Gamma Index Analyzer применяются явные правила: диапазон, минимум, максимум, отсутствие запрещённого признака, полнота данных или расчётная проверка. |
| FS-005 | Criticality handling | Критичные нарушения формируют FAIL; некритичные отклонения и неполные данные формируют WARNING; соответствие всем правилам формирует PASS. |
| FS-006 | JSON writer | output.json сохраняет общий статус, результаты по каждому параметру, исходные значения, предупреждения, отказы и диагностические сообщения. |
| FS-007 | Integration contract | Формат CSV → JSON стабилен для вызова из LIMS/ELN/MES, планировщика задач или wrapper-сервиса. |
| FS-008 | Error handling | При ошибке схемы, отсутствующем файле, нечисловом значении или невозможности записи JSON возвращается диагностируемая ошибка без тихого PASS. |
8. Выходной контракт output.json
Выходной файл должен быть пригоден для автоматической обработки, аудита и сопоставления с исходной строкой input.csv.
{
"utility": "GammaIndexAnalyzer",
"api": "Gamma Index Analyzer",
"batchNumber": "",
"overallStatus": "PASS|WARNING|FAIL",
"checkedAtUtc": "2026-05-18T00:00:00Z",
"checks": [
{
"parameter": "PatientID",
"value": "PT-2026-PROSTATE-VMAT",
"unit": "as specified",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Результат проверки по правилу"
},
{
"parameter": "PlanName",
"value": "Plan_Arc1_Rev2",
"unit": "as specified",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Результат проверки по правилу"
},
{
"parameter": "Criteria",
"value": "3%/3mm",
"unit": "as specified",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Результат проверки по правилу"
},
{
"parameter": "TotalPoints",
"value": "25400",
"unit": "as specified",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Результат проверки по правилу"
},
{
"parameter": "PassingPoints",
"value": "24150",
"unit": "as specified",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Результат проверки по правилу"
},
{
"parameter": "ThresholdDosePercent",
"value": "10.0",
"unit": "%",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Результат проверки по правилу"
},
{
"parameter": "RequiredPassRate",
"value": "95.0",
"unit": "as specified",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Результат проверки по правилу"
},
{
"parameter": "MaxAllowedFailPoints",
"value": "2000",
"unit": "as specified",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Результат проверки по правилу"
}
],
"criticalFindings": [],
"sourceFile": "input.csv"
}9. Тестовые сценарии OQ/PQ
| ID | Сценарий | Ожидаемый результат |
|---|---|---|
| TC-001 | Валидный CSV с заголовком и строкой из примера | Все строки обработаны; результат содержит PASS/WARNING/FAIL и детализацию по параметрам. |
| TC-002 | Отсутствует обязательная колонка из input.csv | Импорт отклоняется или строка получает FAIL со ссылкой на схему. |
| TC-003 | Числовое поле содержит текст или пустое значение | Фиксируется ошибка преобразования типа; результат не маскируется как PASS. |
| TC-004 | Параметр выходит за предел спецификации / критического лимита | Для критического параметра формируется FAIL; для некритического — WARNING согласно правилу. |
10. QA/QC, CSV и управление изменениями
- Перед применением на производстве клиент фиксирует версию исполняемого файла, контрольную сумму, версию спецификации/монографии, тестовый CSV, ожидаемый JSON и результаты IQ/OQ.
- Нельзя менять имена колонок без обновления валидатора и тестовых сценариев.
- Исходный CSV, output.json и версия утилиты должны храниться вместе как пакет доказательств.
- Любое изменение правил контроля должно проходить change control и повторную проверку OQ-сценариев.
Входит в пакеты
Андрология
Пакет для андрологии: андрогены, препараты эректильной дисфункции, ДГПЖ/простата, фертильность и связанные гормональные проверки.
ОткрытьRadiation Physics QC Suite
Утилиты для расчётов активности, дозиметрии, источников брахитерапии, малых полей и параметров TG-43.
ОткрытьУрология
Пакет для урологии: препараты ДГПЖ, мочекаменной болезни, гиперактивного мочевого пузыря, инфекций мочевых путей и сопутствующие антимикробные QC-проверки.
Открыть