GasMixingRatioAndHypoxiaRiskChecker
Gas Mixing Ratio & Hypoxia Risk Checker
Описание утилиты: Gas Mixing Ratio & Hypoxia Risk Checker
Gas Mixing Ratio & Hypoxia Risk Checker — Анализатор соотношения газовых смесей и риска гипоксии
ℹ️ Утилита контролирует безопасность дыхательной смеси:
• Уровень кислорода (≥19-21%)
• Уровень ксенона (≤30% для бодрствующих)
• Баланс газов (100%)
• Индекс риска гипоксии
⚠️ КРИТИЧНО: Ксенон вытесняет кислород!
Неправильная смесь ведет к быстрой потере сознания или гипоксии.
Использование:
GasMixingRatioAndHypoxiaRiskChecker.exe → демо-режим (вывод в консоль)
GasMixingRatioAndHypoxiaRiskChecker.exe input.csv output.json → оценка ваших данных
Формат input.csv:
BatchNumber,ProductName,Xe_Conc_Percent,O2_Conc_Percent,N2_Conc_Percent,Min_O2_Level,Max_Xe_Level
Пример:
XE-MIX-2026-001,HP-Xe-129 Mix,25.0,21.0,54.0,19.0,30.0
— ЗАЧЕМ ЭТО НУЖНО?
Контроль газовой смеси критичен для безопасности пациента при HP-MRI:
• Ксенон является инертным газом, но в высоких концентрациях действует как анестетик
• При добавлении ксенона в дыхательную смесь пропорционально снижается доля кислорода
• Если уровень O2 падает ниже 19%, возникает риск гипоксии тканей
• Если уровень Xe превышает 30-35%, пациент может потерять сознание прямо в сканере
• Азот (N2) используется как буферный газ для балансировки давления и концентрации
⚠️ КРИТИЧЕСКИ ВАЖНО:
• Кислород ≥19-21% — обязательное условие для дыхания без поддержки
• Ксенон ≤30% — предел для сохранения сознания у взрослого пациента
• Сумма всех газов должна быть равна 100% (контроль исправности датчиков)
• Автоматическая блокировка подачи газа при отклонении параметров
Ключевые особенности утилиты:
• Расчет индекса риска гипоксии в реальном времени
• Контроль анестезирующего порога ксенона
• Проверка целостности данных газового анализатора (Mass Balance)
• Поддержка различных протоколов смешивания (бинарные и тройные смеси)
Критические параметры:
• O2 Level: ≥19%
• Xe Level: ≤30%
• Total Sum: 100% ± 1%
• Hypoxia Risk Score: < 5
💡 Советы по использованию:
1. Используйте сертифицированные медицинские газовые анализаторы
2. Калибруйте датчики кислорода перед каждым рабочим днем
3. Настройте аварийную сигнализацию на падение O2 ниже 19%
4. Учитывайте физиологическое потребление кислорода пациентом при расчете длительности сеанса
5. Для пациентов с легочными заболеваниями повышайте минимальный порог O2 до 23-25%
⚠️ Особенность: В отличие от обычных лекарств, где доза измеряется в миллиграммах, здесь доза — это процентное содержание в каждом вдохе. Ошибка смесителя даже на 1-2% может иметь фатальные последствия за несколько минут. Утилита обеспечивает непрерывный мониторинг этого баланса.input.csv
BatchNumber,ProductName,Xe_Conc_Percent,O2_Conc_Percent,N2_Conc_Percent,Min_O2_Level,Max_Xe_Level XE-MIX-2026-001,HP-Xe-129 Diagnostic Mix,25.0,21.0,54.0,19.0,30.0 XE-MIX-2026-002,HP-Xe-129 High-Conc,35.0,18.0,47.0,19.0,30.0 XE-MIX-2026-003,HP-Xe-129 Safe Mix,20.0,25.0,55.0,19.0,30.0
URS & FS — пользовательские требования и функциональная спецификация
URS & FS — спецификация пользователя и функциональная спецификация
Документ описывает контролируемый интерфейс и поведение утилиты GasMixingRatioAndHypoxiaRiskChecker для объекта «Gas Mixing Ratio & Hypoxia Risk Checker». 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
- O2 Level: ≥19%
- Xe Level: ≤30%
- Total Sum: 100% ± 1%
- Hypoxia Risk Score: < 5
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 «Gas Mixing Ratio & Hypoxia Risk Checker». | 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: medical_devices. | 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 | XE-MIX-2026-001 | Идентификатор серии/партии для трассируемости. |
| 2 | ProductName | string | as specified | HP-Xe-129 Diagnostic Mix | Наименование контролируемого продукта, газа, процедуры или оборудования. |
| 3 | Xe_Conc_Percent | decimal | % | 25.0 | Параметр ксенона: концентрация, изотопная доля, активность, объём или чистота в зависимости от поля. |
| 4 | O2_Conc_Percent | decimal | % | 21.0 | Содержание или поток кислорода; параметр безопасности дыхательной смеси и/или сохранения поляризации. |
| 5 | N2_Conc_Percent | decimal | % | 54.0 | Контролируемое поле input.csv: N2 Conc Percent. |
| 6 | Min_O2_Level | decimal | L | 19.0 | Содержание или поток кислорода; параметр безопасности дыхательной смеси и/или сохранения поляризации. |
| 7 | Max_Xe_Level | decimal | L | 30.0 | Параметр ксенона: концентрация, изотопная доля, активность, объём или чистота в зависимости от поля. |
BatchNumber,ProductName,Xe_Conc_Percent,O2_Conc_Percent,N2_Conc_Percent,Min_O2_Level,Max_Xe_Level XE-MIX-2026-001,HP-Xe-129 Diagnostic Mix,25.0,21.0,54.0,19.0,30.0 XE-MIX-2026-002,HP-Xe-129 High-Conc,35.0,18.0,47.0,19.0,30.0 XE-MIX-2026-003,HP-Xe-129 Safe Mix,20.0,25.0,55.0,19.0,30.0
FS — функциональная спецификация
| ID | Функция | Реализация |
|---|---|---|
| FS-001 | CLI execution | GasMixingRatioAndHypoxiaRiskChecker.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 «Gas Mixing Ratio & Hypoxia Risk Checker» 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": "gas-mixing-ratio-and-hypoxia-risk-checker",
"primaryTag": "medical_devices",
"overallStatus": "PASS|WARNING|FAIL",
"sourceFile": "input.csv",
"checks": [
{
"parameter": "BatchNumber",
"value": "XE-MIX-2026-001",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Rule-based check result"
},
{
"parameter": "ProductName",
"value": "HP-Xe-129 Diagnostic Mix",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Rule-based check result"
},
{
"parameter": "Xe_Conc_Percent",
"value": "25.0",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Rule-based check result"
},
{
"parameter": "O2_Conc_Percent",
"value": "21.0",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Rule-based check result"
},
{
"parameter": "N2_Conc_Percent",
"value": "54.0",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Rule-based check result"
},
{
"parameter": "Min_O2_Level",
"value": "19.0",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Rule-based check result"
},
{
"parameter": "Max_Xe_Level",
"value": "30.0",
"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.
ОткрытьRPH isotope family: xenon and gas tracers
Xe-127, Xe-129 и Xe-133 для ventilation, hyperpolarized imaging, gas QC и safety.
ОткрытьRPH organ/system: печень, желчные пути и ЖКТ
HIDA, mebrofenin, gallbladder, gastric emptying, GI transit, bleeding и liver/spleen imaging.
ОткрытьRPH organ/system: лёгкие и вентиляция
Lung perfusion, MAA, V/Q, aerosol, xenon ventilation, shunt и pulmonary dosimetry.
ОткрытьRPH use case: ксенон, вентиляция и медицинские газы
Xe-129, Xe-133, Xe-127, гиперполяризация, SEOP, T1, mixing, scavenging, transport, recovery и вентиляционная визуализация.
Открыть