SmallFieldCorrectionChecker
Small Field Correction
Small Field Correction Checker — Верификация поправок малых полей (IAEA TRS-483)
ℹ️ Утилита проверяет корректность примененных коэффициентов коррекцииDetector ($k_{Q_{clin},Q_{msr}}^{f_{clin},f_{msr}}$) для малых полей (SRS, SBRT) путем сравнения с эталонными данными (IAEA TRS-483).
ℹ️ Критично для полей < 2×2 см, где эффект частичного затенения детектора приводит к значительным ошибкам измерения.
ℹ️ Обработка: только ПЕРВАЯ запись в файле input.csv.
⚠️ Критично для безопасности! Ошибка в коэффициенте коррекции на 5% для поля 1 см ведет к прямой ошибке дозы пациенту на 5%, что недопустимо в стереотаксисе.
Использование:
SmallFieldCorrectionChecker.exe → демо-режим
SmallFieldCorrectionChecker.exe input.csv output.json → проверка данных (первая запись)
Формат input.csv:
PatientID,FieldName,FieldSizeCm,DetectorType,MeasuredOutputFactor,AppliedCorrectionFactor,ReferenceCorrectionFactor
Пример (поле 1.0 см, диодный детектор):
PT-2026-BRAIN-SRS,SRS_Cone_10mm,1.0,Diode_E,0.780,0.920,0.965
— ЗАЧЕМ ЭТО НУЖНО?
При дозиметрии малых полей обычные детекторы дают заниженный сигнал из-за эффекта объема и плотности материала.
• Необходимо применять поправочные коэффициенты из протоколов (TRS-483).
• Физик может ошибиться, взяв коэффициент для другого размера поля или типа детектора.
• Утилита автоматически сравнивает введенное значение с эталонным и выявляет расхождения.
• Позволяет отловить ошибку до того, как план будет одобрен.
⚠️ КРИТИЧЕСКИ ВАЖНО:
• Допуск на отклонение: ≤ 1.5% (Warning), > 3.0% (Fail).
• Для полей < 1 см требования еще строже.
• Нельзя использовать коэффициент 1.0 для полей < 2 см (если это не специальный детектор).
• Таблицы TRS-483 должны быть актуальными.
Критические параметры:
• Размер поля: < 2.0 см (зона действия поправок)
• Отклонение коэффициента: > 3% — критическая ошибка
• Тип детектора: Диоды, Алмазы, Ионизационные камеры требуют разных поправок
⚠️ Особенность: Утилита флагует случаи, когда для малого поля использован коэффициент 1.0. Результат содержит статус (PASS/WARNING/FAIL) и рекомендацию на двух языках (RU/EN).input.csv
PatientID,FieldName,FieldSizeCm,DetectorType,MeasuredOutputFactor,AppliedCorrectionFactor,ReferenceCorrectionFactor PT-2026-BRAIN-SRS,SRS_Cone_10mm,1.0,Diode_E,0.780,0.920,0.965
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 Small Field Correction Checker применяется для объекта Small Field Correction. 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: Radiation physics
Теги: activity, brachytherapy, dosimetry, source calibration, TG-43
2. Режимы запуска
SmallFieldCorrectionChecker.exe → демо-режим SmallFieldCorrectionChecker.exe input.csv output.json → проверка данных (первая запись)
3. Ключевые контролируемые области
- pH и физико-химические параметры
- радиоактивность, распад и радиохимическая чистота
4. Предметные ограничения и критические параметры
- ⚠️ Критично для безопасности! Ошибка в коэффициенте коррекции на 5% для поля 1 см ведет к прямой ошибке дозы пациенту на 5%, что недопустимо в стереотаксисе.
- ⚠️ КРИТИЧЕСКИ ВАЖНО:
- Допуск на отклонение: ≤ 1.5% (Warning), > 3.0% (Fail).
- Для полей < 1 см требования еще строже.
- Нельзя использовать коэффициент 1.0 для полей < 2 см (если это не специальный детектор).
- Таблицы TRS-483 должны быть актуальными.
- Критические параметры:
- Размер поля: < 2.0 см (зона действия поправок)
- Отклонение коэффициента: > 3% — критическая ошибка
- Тип детектора: Диоды, Алмазы, Ионизационные камеры требуют разных поправок
- ⚠️ Особенность: Утилита флагует случаи, когда для малого поля использован коэффициент 1.0. Результат содержит статус (PASS/WARNING/FAIL) и рекомендацию на двух языках (RU/EN).
5. URS — пользовательские требования
| ID | Требование | Критичность | Критерий приемки |
|---|---|---|---|
| URS-001 | Система должна принимать файл input.csv для Small Field Correction 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: 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 | PatientID | текст | as specified | Patient ID | PT-2026-BRAIN-SRS | обязательное значение; формат и допустимость проверяются утилитой |
| 2 | FieldName | текст | as specified | Field Name | SRS_Cone_10mm | обязательное значение; формат и допустимость проверяются утилитой |
| 3 | FieldSizeCm | десятичное число | as specified | Field Size Cm | 1.0 | обязательное числовое значение; сравнение с правилом выполняет утилита |
| 4 | DetectorType | текст | as specified | Detector Type | Diode_E | обязательное значение; формат и допустимость проверяются утилитой |
| 5 | MeasuredOutputFactor | десятичное число | as specified | Measured Output Factor | 0.780 | обязательное числовое значение; сравнение с правилом выполняет утилита |
| 6 | AppliedCorrectionFactor | десятичное число | as specified | Applied Correction Factor | 0.920 | обязательное числовое значение; сравнение с правилом выполняет утилита |
| 7 | ReferenceCorrectionFactor | десятичное число | as specified | Reference Correction Factor | 0.965 | обязательное числовое значение; сравнение с правилом выполняет утилита |
Пример CSV
PatientID,FieldName,FieldSizeCm,DetectorType,MeasuredOutputFactor,AppliedCorrectionFactor,ReferenceCorrectionFactor PT-2026-BRAIN-SRS,SRS_Cone_10mm,1.0,Diode_E,0.780,0.920,0.965
7. FS — функциональная спецификация
| ID | Функция | Описание реализации |
|---|---|---|
| FS-001 | CLI entry point | Исполняемый файл SmallFieldCorrectionChecker.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 Small Field Correction 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": "SmallFieldCorrectionChecker",
"api": "Small Field Correction",
"batchNumber": "",
"overallStatus": "PASS|WARNING|FAIL",
"checkedAtUtc": "2026-05-18T00:00:00Z",
"checks": [
{
"parameter": "PatientID",
"value": "PT-2026-BRAIN-SRS",
"unit": "as specified",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Результат проверки по правилу"
},
{
"parameter": "FieldName",
"value": "SRS_Cone_10mm",
"unit": "as specified",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Результат проверки по правилу"
},
{
"parameter": "FieldSizeCm",
"value": "1.0",
"unit": "as specified",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Результат проверки по правилу"
},
{
"parameter": "DetectorType",
"value": "Diode_E",
"unit": "as specified",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Результат проверки по правилу"
},
{
"parameter": "MeasuredOutputFactor",
"value": "0.780",
"unit": "as specified",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Результат проверки по правилу"
},
{
"parameter": "AppliedCorrectionFactor",
"value": "0.920",
"unit": "as specified",
"status": "PASS|WARNING|FAIL",
"message": "Результат проверки по правилу"
},
{
"parameter": "ReferenceCorrectionFactor",
"value": "0.965",
"unit": "as specified",
"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. |
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
Radiation Physics QC Suite
Утилиты для расчётов активности, дозиметрии, источников брахитерапии, малых полей и параметров TG-43.
Открыть