URS & FS — спецификация пользователя и функциональная спецификация
Документ описывает контролируемый интерфейс и поведение утилиты LongitudinalCtDnaTrendChecker для сценария Longitudinal ctDNA Trend 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.
- • Значимое снижение VAF от baseline (fold change ≤ 0.5, т.е. ≥50% снижение).
- • Статистически значимый отрицательный slope (p ≤ 0.05).
- • Значимый рост от nadir (fold change ≥ 2.0) — признак приобретенной резистентности.
- • Slope не статистически значим (p > 0.05).
- • Колебания в пределах биологической/технической вариабельности.
- НЕОПРЕДЕЛЁННО (INDETERMINATE):
- ⚠️ ВАЖНО:
- • Изменения VAF в пределах LOQ НЕ являются значимыми — это технический шум.
- Это критически важно для персонализированного управления лечением в реальном времени.
- ⚠️ КРИТИЧЕСКИ ВАЖНО:
- • Min Timepoints ≥ 3: Меньше = INDETERMINATE.
- • Significant Fold Change ≥ 2.0: Изменения <50% обычно находятся в пределах вариабельности.
- • Slope P-Value ≤ 0.05: Без статистической значимости тренд ненадежен.
- • Rise From Nadir ≥ 2.0×: Более чувствительный маркер прогрессии, чем рост от baseline.
URS — пользовательские требования
| ID | Требование | Критичность | Критерий приемки |
|---|
| URS-001 | Утилита должна принимать файл input.csv для Longitudinal ctDNA Trend 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 | PatientID | string / controlled vocabulary | PAT-2026-001 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 2 | VariantID | string / controlled vocabulary | EGFR_L858R | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 3 | TherapyContext | string / controlled vocabulary | Active_Treatment | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 4 | NumTimepoints | decimal | 5 | Временной параметр процесса, инкубации, хранения или анализа. |
| 5 | BaselineVAF_Percent | decimal | 12.5 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 6 | CurrentVAF_Percent | decimal | 0.8 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 7 | NadirVAF_Percent | decimal | 0.6 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 8 | AssayLOD_Percent | decimal | 0.01 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 9 | AssayLOQ_Percent | decimal | 0.05 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 10 | Slope_VAF_per_Week | decimal | -1.8 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 11 | SlopePValue | decimal | 0.001 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 12 | FoldChange_FromBaseline | decimal | 0.064 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 13 | FoldChange_FromNadir | decimal | 1.33 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 14 | DoublingOrHalvingTime_Days | integer / decimal | -14.5 | Временной параметр процесса, инкубации, хранения или анализа. |
| 15 | MinSignificantFoldChange | decimal | 2.0 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 16 | MaxSlopePValue | decimal | 0.05 | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 17 | AllPointsAboveLOQ | string / controlled vocabulary | false | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 18 | CurrentBelowLOD | string / controlled vocabulary | false | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 19 | AnyNewVariantDetected | string / controlled vocabulary | false | Контролируемый входной параметр для детерминированных QC-правил. |
| 20 | DaysSinceLastSample | integer / decimal | 21 | Идентификатор образца или лабораторной пробы. |
PatientID,VariantID,TherapyContext,NumTimepoints,BaselineVAF_Percent,CurrentVAF_Percent,NadirVAF_Percent,AssayLOD_Percent,AssayLOQ_Percent,Slope_VAF_per_Week,SlopePValue,FoldChange_FromBaseline,FoldChange_FromNadir,DoublingOrHalvingTime_Days,MinSignificantFoldChange,MaxSlopePValue,AllPointsAboveLOQ,CurrentBelowLOD,AnyNewVariantDetected,DaysSinceLastSample
PAT-2026-001,EGFR_L858R,Active_Treatment,5,12.5,0.8,0.6,0.01,0.05,-1.8,0.001,0.064,1.33,-14.5,2.0,0.05,false,false,false,21
PAT-2026-002,KRAS_G12D,Active_Treatment,4,5.0,8.2,0.3,0.01,0.05,1.2,0.008,1.64,27.3,18.0,2.0,0.05,true,false,true,28
PAT-2026-003,TP53_R175H,Post_Treatment_Surveillance,3,0.0,0.08,0.0,0.01,0.05,0.02,0.12,0,0,0,2.0,0.05,false,false,false,42
Правила валидации входных данных
| ID | Поле | Правило | Критичность |
|---|
| VR-001 | PatientID | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | High |
| VR-002 | VariantID | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | High |
| VR-003 | TherapyContext | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | High |
| VR-004 | NumTimepoints | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-005 | BaselineVAF_Percent | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-006 | CurrentVAF_Percent | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-007 | NadirVAF_Percent | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-008 | AssayLOD_Percent | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-009 | AssayLOQ_Percent | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-010 | Slope_VAF_per_Week | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-011 | SlopePValue | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-012 | FoldChange_FromBaseline | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-013 | FoldChange_FromNadir | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-014 | DoublingOrHalvingTime_Days | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-015 | MinSignificantFoldChange | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-016 | MaxSlopePValue | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-017 | AllPointsAboveLOQ | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-018 | CurrentBelowLOD | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-019 | AnyNewVariantDetected | Поле должно соответствовать утверждённому справочнику/словарю или допустимой строковой форме. | Medium |
| VR-020 | DaysSinceLastSample | 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 Longitudinal ctDNA Trend 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": "longitudinalctdnatrendchecker",
"utilityFolder": "LongitudinalCtDnaTrendChecker",
"package": "LiquidBiopsy",
"overallStatus": "PASS|WARNING|FAIL",
"sourceFile": "input.csv",
"processedAtUtc": "2026-06-10T00:00:00Z",
"checks": [
{
"parameter": "PatientID",
"value": "PAT-2026-001",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Deterministic rule-based check result",
"ruleReference": "FS-RULE-001"
},
{
"parameter": "VariantID",
"value": "EGFR_L858R",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Deterministic rule-based check result",
"ruleReference": "FS-RULE-002"
},
{
"parameter": "TherapyContext",
"value": "Active_Treatment",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Deterministic rule-based check result",
"ruleReference": "FS-RULE-003"
},
{
"parameter": "NumTimepoints",
"value": "5",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Deterministic rule-based check result",
"ruleReference": "FS-RULE-004"
},
{
"parameter": "BaselineVAF_Percent",
"value": "12.5",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Deterministic rule-based check result",
"ruleReference": "FS-RULE-005"
},
{
"parameter": "CurrentVAF_Percent",
"value": "0.8",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Deterministic rule-based check result",
"ruleReference": "FS-RULE-006"
},
{
"parameter": "NadirVAF_Percent",
"value": "0.6",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Deterministic rule-based check result",
"ruleReference": "FS-RULE-007"
},
{
"parameter": "AssayLOD_Percent",
"value": "0.01",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Deterministic rule-based check result",
"ruleReference": "FS-RULE-008"
},
{
"parameter": "AssayLOQ_Percent",
"value": "0.05",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Deterministic rule-based check result",
"ruleReference": "FS-RULE-009"
},
{
"parameter": "Slope_VAF_per_Week",
"value": "-1.8",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Deterministic rule-based check result",
"ruleReference": "FS-RULE-010"
},
{
"parameter": "SlopePValue",
"value": "0.001",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Deterministic rule-based check result",
"ruleReference": "FS-RULE-011"
},
{
"parameter": "FoldChange_FromBaseline",
"value": "0.064",
"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": "LongitudinalCtDnaTrendChecker.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.