RadionuclideImpurityChecker
Radionuclide Impurity
Radionuclide Impurity Checker — Универсальная утилита для расчёта примесей-радионуклидов по данным гамма-спектрометрии ℹ️ Утилита автоматически рассчитывает процент примеси радионуклида с коррекцией на период полураспада. Активность приводится к эталонному времени (времени калибровки/производства). ℹ️ Поддерживает любые комбинации радионуклидов — достаточно указать периоды полураспада. ℹ️ Не использует машинное обучение — только физические расчёты по формуле: A_ref = A_meas × exp(λ × t) Использование: RadionuclideImpurityChecker.exe → демо-режим (вывод в консоль) RadionuclideImpurityChecker.exe input.csv output.json → расчёт по вашим данным Формат input.csv: BatchNumber,MainRadionuclide,MainActivityMeasMBq,ImpurityRadionuclide,ImpurityActivityMeasMBq,TimeDiffHours,MainHalfLifeHours,ImpurityHalfLifeHours Пояснение полей: • BatchNumber — номер серии препарата • MainRadionuclide — основной радионуклид (например, "Lu-177") • MainActivityMeasMBq — активность основного радионуклида при измерении (МБк) • ImpurityRadionuclide — примесь-радионуклид (например, "Lu-177m") • ImpurityActivityMeasMBq — активность примеси при измерении (МБк) • TimeDiffHours — время от эталонного момента (калибровки) до измерения в часах (≥0) • MainHalfLifeHours — период полураспада основного радионуклида (часы) • ImpurityHalfLifeHours — период полураспада примеси (часы) ⚠️ КРИТИЧЕСКИ ВАЖНО: • Входные активности ДОЛЖНЫ быть измерены в ОДИН И ТОТ ЖЕ момент времени! • Время измерения ДОЛЖНО быть позже эталонного времени (TimeDiffHours ≥ 0) • Активности должны быть получены из гамма-спектрометрии с корректной калибровкой детектора • Периоды полураспада должны соответствовать справочным данным — КАК ЭТО РАБОТАЕТ? 1. Утилита рассчитывает фактор распада для основного радионуклида: λ_main = ln(2) / T½_main Factor_main = exp(λ_main × TimeDiffHours) 2. Рассчитывает фактор распада для примеси аналогично 3. Приводит активности к эталонному времени: A_main_ref = A_main_meas × Factor_main A_imp_ref = A_imp_meas × Factor_imp 4. Рассчитывает процент примеси: Impurity % = (A_imp_ref / A_main_ref) × 100% 5. Сравнивает с фармакопейным пределом для данной комбинации радионуклидов (если комбинация неизвестна — используется предел 1.0% с пометкой "Default") 📌 Встроенные фармакопейные пределы: • Lu-177 + Lu-177m: ≤0.1% (Ph. Eur. / EMA для Lutathera®) • I-131 + I-132: ≤0.1% (USP <823>) • Ra-223 + Ra-226: ≤0.001% (спецификация Xofigo®) • Tc-99m + Mo-99: ≤0.015% (Ph. Eur. для генераторов) • Sr-89 + Sr-85: ≤0.02% (Ph. Eur.) • Ga-68 + Ge-68: ≤0.001% (Ph. Eur. для генераторов) 💡 Советы по использованию: 1. Получите активности основного радионуклида и примеси из гамма-спектрометра (уже скорректированные на эффективность детектора и вероятность излучения) 2. Определите время между калибровкой (эталонным временем) и измерением в часах 3. Используйте точные периоды полураспада из справочника (см. ниже) 4. Для неизвестных комбинаций утилита использует предел 1.0% — ВСЕГДА сверяйтесь со спецификацией вашего препарата! 📚 Справочник периодов полураспада (часы): Lu-177: 160.08 | Lu-177m: 3840 | I-131: 192 | I-132: 2.3 Ra-223: 277.2 | Ra-226: 1295040 | Mo-99: 66 | Tc-99m: 6.01 Sr-89: 1295 | Sr-85: 15984 | Ga-68: 1.13 | Ge-68: 21360 F-18: 1.83 | Cu-64: 12.7 | Y-90: 64.1 | In-111: 67.3 ⚠️ ВАЖНО: • Примеси-радионуклиды увеличивают лучевую нагрузку на пациента БЕЗ терапевтического эффекта! • Некоторые примеси имеют длительный период полураспада (например, Lu-177m: 160 дней) — даже 0.1% создаёт значительную хроническую нагрузку • Для диагностических препаратов примеси снижают качество изображения и увеличивают дозу • Утилита НЕ заменяет валидированный метод анализа, но позволяет быстро оценить результаты гамма-спектрометрии
input.csv
BatchNumber,MainRadionuclide,MainActivityMeasMBq,ImpurityRadionuclide,ImpurityActivityMeasMBq,TimeDiffHours,MainHalfLifeHours,ImpurityHalfLifeHours RNI-Lu177-2026-001,Lu-177,5000.0,Lu-177m,0.8,24.0,160.08,3840.0 RNI-I131-2026-001,I-131,3700.0,I-132,1.5,12.0,192.0,2.3 RNI-Ra223-2026-001,Ra-223,1100.0,Ra-226,0.005,48.0,277.2,1295040.0
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 Radionuclide Impurity Checker применяется для объекта Radionuclide Impurity. 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: Radiopharmaceuticals
Теги: decay correction, endotoxins, impurities, PET, radionuclide purity, radiopharma, SPECT, sterility
2. Режимы запуска
RadionuclideImpurityChecker.exe → демо-режим (вывод в консоль) RadionuclideImpurityChecker.exe input.csv output.json → расчёт по вашим данным
3. Ключевые контролируемые области
- чистота и примеси
- микробиология и патогены
- pH и физико-химические параметры
- радиоактивность, распад и радиохимическая чистота
4. Предметные ограничения и критические параметры
- TimeDiffHours — время от эталонного момента (калибровки) до измерения в часах (≥0)
- ⚠️ КРИТИЧЕСКИ ВАЖНО:
- Входные активности ДОЛЖНЫ быть измерены в ОДИН И ТОТ ЖЕ момент времени!
- Время измерения ДОЛЖНО быть позже эталонного времени (TimeDiffHours ≥ 0)
- Активности должны быть получены из гамма-спектрометрии с корректной калибровкой детектора
- Периоды полураспада должны соответствовать справочным данным
- 1. Утилита рассчитывает фактор распада для основного радионуклида:
- λ_main = ln(2) / T½_main
- 2. Рассчитывает фактор распада для примеси аналогично
- 3. Приводит активности к эталонному времени:
- 4. Рассчитывает процент примеси:
- Impurity % = (A_imp_ref / A_main_ref) × 100%
- 5. Сравнивает с фармакопейным пределом для данной комбинации радионуклидов
- (если комбинация неизвестна — используется предел 1.0% с пометкой "Default")
- Lu-177 + Lu-177m: ≤0.1% (Ph. Eur. / EMA для Lutathera®)
- I-131 + I-132: ≤0.1% (USP <823>)
- Ra-223 + Ra-226: ≤0.001% (спецификация Xofigo®)
- Tc-99m + Mo-99: ≤0.015% (Ph. Eur. для генераторов)
- Sr-89 + Sr-85: ≤0.02% (Ph. Eur.)
- Ga-68 + Ge-68: ≤0.001% (Ph. Eur. для генераторов)
- 1. Получите активности основного радионуклида и примеси из гамма-спектрометра (уже скорректированные на эффективность детектора и вероятность излучения)
- 2. Определите время между калибровкой (эталонным временем) и измерением в часах
- 3. Используйте точные периоды полураспада из справочника (см. ниже)
- 4. Для неизвестных комбинаций утилита использует предел 1.0% — ВСЕГДА сверяйтесь со спецификацией вашего препарата!
5. URS — пользовательские требования
| ID | Требование | Критичность | Критерий приемки |
|---|---|---|---|
| URS-001 | Система должна принимать файл input.csv для Radionuclide Impurity 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: чистота и примеси, микробиология и патогены, pH и физико-химические параметры, 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 | BatchNumber | идентификатор | as specified | Batch Number | RNI-Lu177-2026-001 | обязательное поле; используется для трассируемости серии/партии |
| 2 | MainRadionuclide | текст | as specified | Main Radionuclide | Lu-177 | обязательное значение; формат и допустимость проверяются утилитой |
| 3 | MainActivityMeasMBq | десятичное число | MBq | Main Activity Meas MBq | 5000.0 | обязательное числовое значение; сравнение с правилом выполняет утилита |
| 4 | ImpurityRadionuclide | десятичное число | as specified | Impurity Radionuclide | Lu-177m | число; сравнивается с индивидуальным или суммарным пределом примесей |
| 5 | ImpurityActivityMeasMBq | десятичное число | MBq | Impurity Activity Meas MBq | 0.8 | число; сравнивается с индивидуальным или суммарным пределом примесей |
| 6 | TimeDiffHours | десятичное число | h | Time Diff Hours | 24.0 | обязательное числовое значение; сравнение с правилом выполняет утилита |
| 7 | MainHalfLifeHours | десятичное число | h | Main Half Life Hours | 160.08 | обязательное числовое значение; сравнение с правилом выполняет утилита |
| 8 | ImpurityHalfLifeHours | десятичное число | h | Impurity Half Life Hours | 3840.0 | число; сравнивается с индивидуальным или суммарным пределом примесей |
Пример CSV
BatchNumber,MainRadionuclide,MainActivityMeasMBq,ImpurityRadionuclide,ImpurityActivityMeasMBq,TimeDiffHours,MainHalfLifeHours,ImpurityHalfLifeHours RNI-Lu177-2026-001,Lu-177,5000.0,Lu-177m,0.8,24.0,160.08,3840.0
7. FS — функциональная спецификация
| ID | Функция | Описание реализации |
|---|---|---|
| FS-001 | CLI entry point | Исполняемый файл RadionuclideImpurityChecker.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 Radionuclide Impurity 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": "RadionuclideImpurityChecker",
"api": "Radionuclide Impurity",
"batchNumber": "RNI-Lu177-2026-001",
"overallStatus": "PASS|WARNING|FAIL",
"checkedAtUtc": "2026-05-18T00:00:00Z",
"checks": [
{
"parameter": "BatchNumber",
"value": "RNI-Lu177-2026-001",
"unit": "as specified",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Результат проверки по правилу"
},
{
"parameter": "MainRadionuclide",
"value": "Lu-177",
"unit": "as specified",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Результат проверки по правилу"
},
{
"parameter": "MainActivityMeasMBq",
"value": "5000.0",
"unit": "MBq",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Результат проверки по правилу"
},
{
"parameter": "ImpurityRadionuclide",
"value": "Lu-177m",
"unit": "as specified",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Результат проверки по правилу"
},
{
"parameter": "ImpurityActivityMeasMBq",
"value": "0.8",
"unit": "MBq",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Результат проверки по правилу"
},
{
"parameter": "TimeDiffHours",
"value": "24.0",
"unit": "h",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Результат проверки по правилу"
},
{
"parameter": "MainHalfLifeHours",
"value": "160.08",
"unit": "h",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Результат проверки по правилу"
},
{
"parameter": "ImpurityHalfLifeHours",
"value": "3840.0",
"unit": "h",
"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. |
| TC-008 | Некорректная активность, время отсчёта или радиохимическая чистота | Формируется FAIL/WARNING с расчётной трассировкой. |
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
PetRad QC Suite
Пакет специализированных утилит для контроля качества радиофармпрепаратов: ПЭТ, SPECT, терапевтические радионуклиды, генераторы и расчёты распада.
ОткрытьРадиология
Пакет для радиологии и диагностической визуализации: радиофармпрепараты, PET/SPECT, контрастные вещества, йодсодержащие и гадолиниевые препараты, а также проверки частиц, стерильности и эндотоксинов.
ОткрытьRPH: объединённый радиофармацевтический QC-пакет
RPH объединяет PetRad, PetRad2 и PetRad3 в один обзорный пакет для PET/SPECT, терапевтических радионуклидов, генераторов, меченых соединений, расчётов распада, стерильности, эндотоксинов и радиохимической/радионуклидной чистоты.
Открыть