URS & FS — спецификация пользователя и функциональная спецификация
Документ описывает контролируемый интерфейс и поведение утилиты LoBLoDLoQVerificationChecker для сценария LoB/LoD/LoQ Verification 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.
- LoB/LoD/LoQ Verification Checker — Верификация аналитических пределов по CLSI EP17-A3
- ℹ️ Утилита выполняет статистическую верификацию пределов чувствительности согласно CLSI EP17-A3, FDA Bioanalytical Method Validation Guidance и ICH Q2(R2):
- ПРЕДЕЛ ПУСТОГО ОБРАЗЦА (LoB):
- • Определение: Верхний предел измерений для образцов, не содержащих аналит.
- ПРЕДЕЛ ОБНАРУЖЕНИЯ (LoD):
- • Определение: Минимальная концентрация, отличимая от нуля с заданной вероятностью (1-β).
- • Верификация: LoD > LoB (логическая проверка), расхождение с эмпирическим значением.
- ПРЕДЕЛ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ (LoQ):
- • Определение: Минимальная концентрация, измеряемая с приемлемой точностью и правильностью.
- • Критерии: CV ≤ целевого % И |Bias| ≤ целевого %.
- • Blanks: ≥60 измерений (минимум 4 образца × 15 реплик или эквивалент).
- • Low-level: ≥60 измерений для оценки SD при низкой концентрации.
- • LoQ: ≥20 реплик для надежной оценки CV и bias.
- ⚠️ ВАЖНО:
- • LoD ≤ LoB = логически невозможно. Ошибка в расчетах или данных.
- • Недостаточное число измерений делает пределы статистически необоснованными.
- • При трансфере метода пределы должны быть ВЕРИФИЦИРОВАНЫ, а не просто скопированы.
- • Трансфер методов: Верификация пределов при переносе на новую платформу/сайт.
URS — пользовательские требования
| ID | Требование | Критичность | Критерий приемки |
|---|
| URS-001 | Утилита должна принимать файл input.csv для LoB/LoD/LoQ Verification Checker с заголовками, определёнными в контракте данных. | High | Файл обрабатывается без ручного изменения заголовков. |
| URS-002 | Утилита должна выполнять детерминированную оценку QC/ОКК без машинного обучения и без вероятностного принятия решения о соответствии. | High | При одинаковых входных данных, версии правил и конфигурации результат полностью воспроизводим. |
| URS-003 | Утилита должна валидировать обязательные поля, типы данных, диапазоны, единицы измерения и предметную правдоподобность значений. | High | Ошибки схемы, преобразования и диапазона явно отражаются в результате. |
| URS-004 | Утилита должна применять предметные пределы и правила из описания, утверждённой спецификации, регистрационного досье и локальных SOP. | High | Каждая проверка имеет результат PASS/WARNING/FAIL и понятное сообщение. |
| URS-005 | Утилита должна формировать output.json с машинно-читаемыми результатами, исходными значениями, предупреждениями, отказами и критическими находками. | High | JSON пригоден для LIMS/ELN/MES-интеграции и QA/QC review. |
| URS-006 | Утилита должна сохранять трассируемость между серией/образцом, входным файлом, применёнными правилами и итоговым статусом. | High | Выход содержит идентификаторы, список параметров и audit metadata. |
| URS-007 | Документация должна поддерживать подготовку IQ/OQ/PQ, CSV/CSA и обсуждение с инспекторами или внутренним QA. | Medium | URS, FS, контракт input/output и тестовые сценарии поставляются вместе с утилитой. |
| URS-008 | Утилита должна использоваться как decision-support инструмент QC, а не как замена утверждённым спецификациям и выпускному решению Qualified Person/QA. | Medium | В документации указан контроль change control и необходимость сверки пределов. |
Контракт input.csv
| # | Поле | Тип | Пример | Назначение |
|---|
| 1 | AssayName | string / controlled vocabulary | OncoLiquid_cfDNA | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 2 | Analyte | string / controlled vocabulary | EGFR_L858R_VAF | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 3 | VerificationType | string / controlled vocabulary | Verification | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 4 | Method | string / controlled vocabulary | Parametric | Метод или технологический подход; контролируемое справочное значение. |
| 5 | NumBlankSamples | string / controlled vocabulary | 10 | Идентификатор образца или лабораторной пробы. |
| 6 | NumBlankReplicates | integer / decimal | 6 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 7 | BlankMean | integer / decimal | 0.0001 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 8 | BlankSD | decimal | 0.00008 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 9 | DeclaredLoB | decimal | 0.0003 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 10 | NumLowSamples | decimal | 6 | Идентификатор образца или лабораторной пробы. |
| 11 | NumLowReplicates | integer / decimal | 10 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 12 | LowSampleMean | string / controlled vocabulary | 0.0012 | Идентификатор образца или лабораторной пробы. |
| 13 | LowSampleSD | string / controlled vocabulary | 0.00035 | Идентификатор образца или лабораторной пробы. |
| 14 | DeclaredLoD | decimal | 0.0008 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 15 | TargetAlpha | decimal | 0.05 | pH; параметр стабильности, совместимости и пригодности серии. |
| 16 | TargetBeta | string / controlled vocabulary | 0.05 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 17 | DeclaredLoQ | decimal | 0.002 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 18 | LoQ_CV_Observed | decimal | 15.5 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 19 | MaxLoQ_CV_Percent | decimal | 20.0 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 20 | LoQ_Bias_Observed_Percent | decimal | 8.2 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 21 | MaxLoQ_Bias_Percent | decimal | 20.0 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 22 | NumLoQReplicates | integer / decimal | 25 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 23 | MinLoQReplicates | integer / decimal | 20 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 24 | EmpiricalLoB | decimal | 0.00028 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 25 | EmpiricalLoD | decimal | 0.00075 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 26 | EmpiricalLoQ | decimal | 0.0019 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 27 | MaxLoB_Diff_Percent | decimal | 20 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 28 | MaxLoD_Diff_Percent | decimal | 25 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 29 | MaxLoQ_Diff_Percent | decimal | 25 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
AssayName,Analyte,VerificationType,Method,NumBlankSamples,NumBlankReplicates,BlankMean,BlankSD,DeclaredLoB,NumLowSamples,NumLowReplicates,LowSampleMean,LowSampleSD,DeclaredLoD,TargetAlpha,TargetBeta,DeclaredLoQ,LoQ_CV_Observed,MaxLoQ_CV_Percent,LoQ_Bias_Observed_Percent,MaxLoQ_Bias_Percent,NumLoQReplicates,MinLoQReplicates,EmpiricalLoB,EmpiricalLoD,EmpiricalLoQ,MaxLoB_Diff_Percent,MaxLoD_Diff_Percent,MaxLoQ_Diff_Percent
OncoLiquid_cfDNA,EGFR_L858R_VAF,Verification,Parametric,10,6,0.0001,0.00008,0.0003,6,10,0.0012,0.00035,0.0008,0.05,0.05,0.002,15.5,20.0,8.2,20.0,25,20,0.00028,0.00075,0.0019,20,25,25
MRD_Panel_v2,TP53_ctDNA,Transfer,NonParametric,4,5,0.0005,0.0003,0.0012,3,5,0.003,0.0015,0.005,0.05,0.05,0.008,28.0,20.0,22.0,20.0,15,20,0.0011,0.0032,0.012,20,25,25
Правила валидации входных данных
| ID | Поле | Правило | Критичность |
|---|
| VR-001 | AssayName | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | High |
| VR-002 | Analyte | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | High |
| VR-003 | VerificationType | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | High |
| VR-004 | Method | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-005 | NumBlankSamples | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-006 | NumBlankReplicates | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-007 | BlankMean | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-008 | BlankSD | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-009 | DeclaredLoB | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-010 | NumLowSamples | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-011 | NumLowReplicates | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-012 | LowSampleMean | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-013 | LowSampleSD | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-014 | DeclaredLoD | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-015 | TargetAlpha | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-016 | TargetBeta | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-017 | DeclaredLoQ | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-018 | LoQ_CV_Observed | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-019 | MaxLoQ_CV_Percent | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-020 | LoQ_Bias_Observed_Percent | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-021 | MaxLoQ_Bias_Percent | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-022 | NumLoQReplicates | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-023 | MinLoQReplicates | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-024 | EmpiricalLoB | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-025 | EmpiricalLoD | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-026 | EmpiricalLoQ | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-027 | MaxLoB_Diff_Percent | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-028 | MaxLoD_Diff_Percent | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-029 | MaxLoQ_Diff_Percent | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
FS — функциональная спецификация
| ID | Функция | Реализация |
|---|
| FS-001 | CLI execution | Поддержать режимы запуска: demo mode без аргументов и production mode input.csv output.json. |
| FS-002 | CSV import | Прочитать input.csv в UTF-8/CSV-совместимом формате, проверить наличие заголовка и ожидаемых колонок. |
| FS-003 | Schema validation | Проверить обязательные поля, количество колонок, неизвестные ключевые поля и пустые обязательные значения. |
| FS-004 | Type conversion | Преобразовать числовые, флаговые и текстовые значения; некорректный формат фиксировать как ошибку строки. |
| FS-005 | Domain rule engine | Применить правила для LoB/LoD/LoQ Verification Checker, включая критические пределы из описания и утверждённой спецификации. |
| FS-006 | Status aggregation | Сформировать итоговый статус: FAIL при критическом отказе, WARNING при некритическом отклонении, PASS при соответствии. |
| FS-007 | JSON export | Записать output.json с детализацией проверок, исходными значениями, предупреждениями, отказами и critical findings. |
| FS-008 | Audit support | Сохранять структуру результата пригодной для review, расследования отклонений и воспроизведения расчёта. |
| FS-009 | Integration contract | Поддержать сценарий LIMS/ELN/MES → input.csv → utility → output.json → portal/admin review. |
| FS-010 | Error handling | Возвращать явные сообщения для отсутствующего файла, пустого CSV, неверной схемы, ошибки записи output.json и некорректного формата. |
Пример output.json
{
"utilityId": "loblodloqverificationchecker",
"utilityFolder": "LoBLoDLoQVerificationChecker",
"package": "LiquidBiopsy",
"overallStatus": "PASS|WARNING|FAIL",
"sourceFile": "input.csv",
"processedAtUtc": "2026-06-10T00:00:00Z",
"checks": [
{
"parameter": "AssayName",
"value": "OncoLiquid_cfDNA",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Deterministic rule-based check result",
"ruleReference": "FS-RULE-001"
},
{
"parameter": "Analyte",
"value": "EGFR_L858R_VAF",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Deterministic rule-based check result",
"ruleReference": "FS-RULE-002"
},
{
"parameter": "VerificationType",
"value": "Verification",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Deterministic rule-based check result",
"ruleReference": "FS-RULE-003"
},
{
"parameter": "Method",
"value": "Parametric",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Deterministic rule-based check result",
"ruleReference": "FS-RULE-004"
},
{
"parameter": "NumBlankSamples",
"value": "10",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Deterministic rule-based check result",
"ruleReference": "FS-RULE-005"
},
{
"parameter": "NumBlankReplicates",
"value": "6",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Deterministic rule-based check result",
"ruleReference": "FS-RULE-006"
},
{
"parameter": "BlankMean",
"value": "0.0001",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Deterministic rule-based check result",
"ruleReference": "FS-RULE-007"
},
{
"parameter": "BlankSD",
"value": "0.00008",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Deterministic rule-based check result",
"ruleReference": "FS-RULE-008"
},
{
"parameter": "DeclaredLoB",
"value": "0.0003",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Deterministic rule-based check result",
"ruleReference": "FS-RULE-009"
},
{
"parameter": "NumLowSamples",
"value": "6",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Deterministic rule-based check result",
"ruleReference": "FS-RULE-010"
},
{
"parameter": "NumLowReplicates",
"value": "10",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Deterministic rule-based check result",
"ruleReference": "FS-RULE-011"
},
{
"parameter": "LowSampleMean",
"value": "0.0012",
"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": "LoBLoDLoQVerificationChecker.documentation.html"
}
}
Матрица трассируемости
| URS | FS | Тест | Подтверждение |
|---|
| URS-001 | FS-001, FS-002 | OQ-001 | Проверить запуск и импорт валидного input.csv. |
| URS-002 | FS-005, FS-006 | OQ-004 | Повторить один и тот же набор данных и сравнить output.json. |
| URS-003 | FS-003, FS-004, FS-010 | OQ-002, OQ-003 | Проверить отсутствующие колонки и неверные типы. |
| URS-004 | FS-005, FS-006 | OQ-004, PQ-001 | Проверить критические отклонения по реальным/граничным данным. |
| URS-005 | FS-007, FS-009 | OQ-005 | Проверить JSON schema и пригодность для downstream-систем. |
| URS-006 | FS-008 | OQ-006 | Проверить наличие идентификаторов и audit metadata. |
| URS-007 | FS-008, FS-010 | IQ-001, OQ-007 | Проверить комплектность документации и control evidence. |
| URS-008 | FS-005, FS-008 | PQ-002 | Проверить review workflow и запрет автоматической замены QA-решения. |
IQ/OQ/PQ тестовые сценарии
| ID | Сценарий | Ожидаемый результат |
|---|
| IQ-001 | Проверить наличие executable, input.csv, документации и контрольной суммы. | Комплект поставки полон; версия зафиксирована. |
| OQ-001 | Валидная строка из примера input.csv. | PASS или допустимый WARNING согласно правилам. |
| OQ-002 | Удалить обязательную колонку из CSV. | Ошибка схемы или FAIL с указанием отсутствующей колонки. |
| OQ-003 | Внести нечисловое значение в числовое поле. | Ошибка преобразования типа с указанием строки/поля. |
| OQ-004 | Значение критического параметра вывести за предел. | FAIL и critical finding. |
| OQ-005 | Проверить структуру output.json. | Все обязательные секции присутствуют, JSON валиден. |
| OQ-006 | Проверить трассируемость серии/образца. | Идентификаторы входа и результатов совпадают. |
| PQ-001 | Проверить 3–5 реальных партий/образцов пользователя. | Результат подтверждён QC/QA review. |
| PQ-002 | Проверить 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.