RoomAirXeConcentrationMonitor

Room Air Xe Concentration Monitor

medical_devices Hyperpolarized Xenon RPH Xe-129 medical gases CSV→JSON URS & FS rule-based

Описание утилиты: Room Air Xe Concentration Monitor

Room Air Xe Concentration Monitor — Монитор концентрации ксенона в воздухе помещения

ℹ️  Утилита контролирует безопасность окружающей среды в лаборатории/кабинете:
    • Концентрация ксенона (ppm)
    • Расчетное снижение уровня кислорода
    • Эффективность вентиляции (ACH)

⚠️  КРИТИЧНО: Ксенон тяжелее воздуха и скапливается внизу!
    Датчики должны быть установлены на уровне пола.

Использование:
  RoomAirXeConcentrationMonitor.exe                            → демо-режим (вывод в консоль)
  RoomAirXeConcentrationMonitor.exe input.csv output.json      → оценка ваших данных

Формат input.csv:
BatchNumber,ProductName,Measured_Xe_ppm,Room_Volume_m3,Ventilation_ACH,Max_Allowed_Xe_ppm,O2_Risk_Threshold

Пример:
  ROOM-MON-2026-001,MRI Suite,200,50,8,5000,19.5

— ЗАЧЕМ ЭТО НУЖНО?
Контроль атмосферы помещения критичен для безопасности персонала:
• При утечках из дыхательного контура пациента или систем рекуперации ксенон заполняет комнату
• Ксенон не имеет запаха и цвета, поэтому его присутствие незаметно без датчиков
• Будучи инертным газом, он вытесняет кислород, создавая риск тихой гипоксии для сотрудников
• Ксенон значительно тяжелее воздуха, поэтому он накапливается в нижних слоях помещения
• Регуляторы требуют мониторинга качества воздуха в зонах использования медицинских газов

⚠️  КРИТИЧЕСКИ ВАЖНО:
• Концентрация ксенона ≤5000 ppm (0.5%) как предупредительный предел
• Уровень кислорода не должен падать ниже 19.5%
• Вентиляция должна обеспечивать минимум 6-8 смен воздуха в час (ACH)
• Датчики должны быть калиброваны и размещены в зонах потенциального скопления газа

Ключевые особенности утилиты:
• Расчет риска гипоксии на основе текущей концентрации газа
• Оценка эффективности работы приточно-вытяжной вентиляции
• Контроль соответствия санитарным нормам (SanPiN / OSHA)
• Прогнозирование времени рассеивания газа при аварийной вентиляции

Критические параметры:
• Xe Concentration: ≤5000 ppm
• O2 Level: ≥19.5%
• Ventilation: ≥6 ACH
• Risk Score: <5

💡 Советы по использованию:
1. Устанавливайте датчики ксенона на высоте 10-20 см от пола
2. Интегрируйте монитор с системой аварийной вентиляции (при превышении порога включать турбо-режим)
3. Регулярно проверяйте герметичность соединений системы рекуперации
4. Используйте портативные газоанализаторы для проверки "мертвых зон" в комнате
5. Ведите журнал фоновых концентраций для выявления медленных утечек

⚠️ Особенность: В отличие от токсичных газов, где важен ПДК (предельно допустимая концентрация) из-за яда, здесь лимит продиктован физикой вытеснения кислорода. Утилита помогает предотвратить ситуации, когда персонал теряет сознание без видимых причин.

input.csv

BatchNumber,ProductName,Measured_Xe_ppm,Room_Volume_m3,Ventilation_ACH,Max_Allowed_Xe_ppm,O2_Risk_Threshold
ROOM-MON-2026-001,MRI Control Room,200,50,8,5000,19.5
ROOM-MON-2026-002,Scanner Room (Leak Detected),8000,40,4,5000,19.5
ROOM-MON-2026-003,Recovery Area,50,60,10,5000,19.5

URS & FS — пользовательские требования и функциональная спецификация

URS & FS — спецификация пользователя и функциональная спецификация

Документ описывает контролируемый интерфейс и поведение утилиты RoomAirXeConcentrationMonitor для объекта «Room Air Xe Concentration Monitor». 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

Xe Concentration: ≤5000 ppm
O2 Level: ≥19.5%
Ventilation: ≥6 ACH
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 «Room Air Xe Concentration Monitor».	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	`ROOM-MON-2026-001`	Идентификатор серии/партии для трассируемости.
2	`ProductName`	string	as specified	`MRI Control Room`	Наименование контролируемого продукта, газа, процедуры или оборудования.
3	`Measured_Xe_ppm`	decimal	ppm	`200`	Параметр ксенона: концентрация, изотопная доля, активность, объём или чистота в зависимости от поля.
4	`Room_Volume_m3`	decimal	m³	`50`	Параметр помещения или мониторинга рабочей зоны.
5	`Ventilation_ACH`	decimal	ACH	`8`	Контролируемое поле input.csv: Ventilation ACH.
6	`Max_Allowed_Xe_ppm`	decimal	ppm	`5000`	Параметр ксенона: концентрация, изотопная доля, активность, объём или чистота в зависимости от поля.
7	`O2_Risk_Threshold`	decimal	as specified	`19.5`	Содержание или поток кислорода; параметр безопасности дыхательной смеси и/или сохранения поляризации.

BatchNumber,ProductName,Measured_Xe_ppm,Room_Volume_m3,Ventilation_ACH,Max_Allowed_Xe_ppm,O2_Risk_Threshold
ROOM-MON-2026-001,MRI Control Room,200,50,8,5000,19.5
ROOM-MON-2026-002,Scanner Room (Leak Detected),8000,40,4,5000,19.5
ROOM-MON-2026-003,Recovery Area,50,60,10,5000,19.5

FS — функциональная спецификация

ID	Функция	Реализация
FS-001	CLI execution	`RoomAirXeConcentrationMonitor.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 «Room Air Xe Concentration Monitor» 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": "room-air-xe-concentration-monitor",
  "primaryTag": "medical_devices",
  "overallStatus": "PASS|WARNING|FAIL",
  "sourceFile": "input.csv",
  "checks": [
    {
      "parameter": "BatchNumber",
      "value": "ROOM-MON-2026-001",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result"
    },
    {
      "parameter": "ProductName",
      "value": "MRI Control Room",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result"
    },
    {
      "parameter": "Measured_Xe_ppm",
      "value": "200",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result"
    },
    {
      "parameter": "Room_Volume_m3",
      "value": "50",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result"
    },
    {
      "parameter": "Ventilation_ACH",
      "value": "8",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result"
    },
    {
      "parameter": "Max_Allowed_Xe_ppm",
      "value": "5000",
      "status": "PASS|WARNING|FAIL",
      "message": "Rule-based check result"
    },
    {
      "parameter": "O2_Risk_Threshold",
      "value": "19.5",
      "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.

Открыть

RPH isotope family: xenon and gas tracers

Xe-127, Xe-129 и Xe-133 для ventilation, hyperpolarized imaging, gas QC и safety.

Открыть

RPH organ/system: лёгкие и вентиляция

Lung perfusion, MAA, V/Q, aerosol, xenon ventilation, shunt и pulmonary dosimetry.

Открыть

RPH use case: ксенон, вентиляция и медицинские газы

Xe-129, Xe-133, Xe-127, гиперполяризация, SEOP, T1, mixing, scavenging, transport, recovery и вентиляционная визуализация.

Открыть