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GMDS 2012: 57. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie e. V. (GMDS)

Deutsche Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie

16. - 20.09.2012, Braunschweig

Praxiseinsatz der Open-Source-Lösung „Samply“ zur interoperablen Verwaltung von Biomaterial

Meeting Abstract

  • Martin Lablans - Institut für Medizinische Biometrie, Epidemiologie und Informatik, Johannes Gutenberg-Universität Mainz, Deutschland
  • Dennis Kadioglu - Institut für Medizinische Biometrie, Epidemiologie und Informatik, Johannes Gutenberg-Universität Mainz, Deutschland
  • Gabriele Köhler - Gerhard-Domagk-Institut für Pathologie, Universitätsklinikum Münster, WWU Münster, Deutschland
  • Frank Ückert - Institut für Medizinische Biometrie, Epidemiologie und Informatik, Johannes Gutenberg-Universität Mainz, Deutschland

GMDS 2012. 57. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie e.V. (GMDS). Braunschweig, 16.-20.09.2012. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2012. Doc12gmds026

DOI: 10.3205/12gmds026, URN: urn:nbn:de:0183-12gmds0262

Published: September 13, 2012

© 2012 Lablans et al.
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Hintergrund: Die Vernetzung von Biomaterialbanken soll Probenbestände einrichtungsübergreifend verfügbar machen, um das Auffinden potentieller Projektpartner und ihre anschließende Kooperation zu erleichtern. Die in der Praxis aufkommenden Probleme wurden u.a. durch einen TMF-Workshop im März 2011 untersucht [1]; es sind u.a. 1) Die Heterogenität und stetige Weiterentwicklung beteiligter Fachgebiete macht eine vollständige Abdeckung durch klassische Minimaldatensätze schwierig. 2) Viele Probenhalter dürfen oder wollen ihren Probenbestand nicht mit hinreichender Genauigkeit offenlegen. 3) Die Inventarisierung und Annotation erfolgt oft in technisch nicht interoperablen Office-Insellösungen.

Wir berichten nun über einen ersten pilothaften Einsatz von „Samply“, einer quelloffenen Softwarelösung zur interoperablen Verwaltung und Vernetzung von Biomaterialbanken unterschiedlicher Organisationsstrukturen und Fachgebiete, im Gerhard-Domagk-Institut für Pathologie des Universitätsklinikums Münster.

Methoden: Samply ist eine Java-Anwendung, die entweder als klassische Clientanwendung (Eclipse Rich Client Platform; als Ersatz für Spreadsheetlösungen gedacht [2]) oder als funktional und optisch identische Webanwendung (Rich Ajax Platform [3]) genutzt wird. Als Grundlage für semantische Interoperabilität erfolgt die Persistierung ISO 11179-annotiert [4] in einem RDF-Repository [5], [6], [7] und die Darstellung in Form fast beliebiger Baumstrukturen, die über eine REST-Webschnittstelle [8] auch über das Netzwerk verfügbar sind. Jede Samply-Instanz kann einen Knoten in einem Netz aus weiteren Instanzen darstellen, und ermöglicht Föderation von Biobanken unabhängig von deren Größe und Komplexität unter Bewahrung ihrer Datenhoheit.

Samply kann entweder als einfaches Probenverwaltungssystem eine bestehende Lösung ersetzen (Probendaten werden direkt mit Samply verwaltet), oder mit etablierten Lösungen zusammenarbeiten (Probendaten werden zwecks Vernetzung importiert). Für die Münsteraner Pathologie als große Biomaterialbank wurde eine Datenübernahme aus dem bereits etablierten Pathologieinformationssystem implementiert, die die forschungsorientierte Kryokonservierung in den bestehenden Klinikroutine-Arbeitsablauf integriert und so Prozessinteroperabilität sicherstellt. Ein zusätzliches RCP-Plugin implementiert angepasste Benutzerschnittstellen, die sich transparent in bestehende Workflows einfügen, etwa zur einfachen und zugriffstransparenten Probensuche durch die automatische Generierung von SPARQL-Abfragen [9].

Ergebnisse: Der neue, durch Samply IT-gestützte Workflow gestaltet sich wie folgt: Nachdem die Basisdaten eines pathologischen Falls, d.h. Angaben zum Patienten sowie zur Anamnese und Fragestellung, im Pathologieinformationssystem erfasst worden sind, wird die betreffende Gewebeprobe den beauftragten Untersuchungen unterzogen und der daraus resultierende histopathologische Befund ebenfalls dort eingegeben. Soll ein Teil des Probenmaterials für spätere Forschung in der Kryobank konserviert werden, so wird der dazugehörige Fall im Pathologieinformationssystem entsprechend markiert, was einen Export der für die Kryobank relevanten Merkmale in eine XML-Datei auf dem Kommunikationsserver der Klinik auslöst. Diese XML-Dateien werden von Samply in regelmäßigen Abständen in einen Staging-Bereich importiert und erst nach manueller Freigabe durch einen dafür berechtigten Benutzer permanent in den regulären Datenbestand verschoben.

Schlussfolgerung: Die lokale Verwaltung einer Kryobank zu Forschungszwecken kann auch für große Sammlungen durch Samply abgebildet werden. Mehrwert ist ein in Struktur und Semantik vergleichbar angelegter Datenbestand, der ohne nennenswerte Mehrarbeit entsteht und mit Samply Kooperationen wie hier etwa im Translationalen Sarkomforschungsnetz (TranSaRNet [10]) ermöglichen wird [11]. Auch die Teilnahme an weiteren Vernetzungsprojekten wie etwa dem deutschen Biobanken-Register [12] ist denkbar. Im Rahmen dieses quelloffenen Community-Projekts sind weitere Institutionen zur Nutzung und Fortentwicklung der Software eingeladen.


Literatur

1.
Lablans M, Bartholomäus S, Roderfeld I, Ückert F. Vertrauen und Interoperabilität für die Föderation verteilter Biomaterialbanken. In: 56. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie (gmds), 6. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Epidemiologie (DGEpi); 2011 Sep 26-29; Mainz, Deutschland.
2.
Eclipse Foundation. Rich Client Platform – Eclipsepedia [Internet]. http://wiki.eclipse.org/index.php?title=Rich_Client_Platform&oldid=297257 [cited 24.04.2012] External link
3.
Eclipse Foundation. Rich Ajax Platform (RAP) [Internet]. Available from: http://www.eclipse.org/rap/ [cited 24.04.2012] External link
4.
International Organization of Standardization (ISO). ISO/IEC 11179, Information Technology – Metadata registries (MDR) [Internet]. Available from: http://metadata-standards.org/11179/ [cited 24.04.2012] External link
5.
Klyne G, Carroll J. Resource Description Framework (RDF): Concepts and Abstract Syntax. Available from: http://www.w3.org/TR/2004/REC-rdf-concepts-20040210/ [cited 24.04.2012] External link
6.
Bishop B, Kiryakov A, Ognyanoff D, Peikov I, Tashev Z, Velkov R. OWLIM: A family of scalable semantic repositories. Semantic Web Journal. 2011;2(1).
7.
Sesame Homepage [Internet]. Available from: http://www.openrdf.org/ External link
8.
Fielding RT. Architectural Styles and the Design of Network-based Software Architectures [Doctoral dissertation]. Irvine: University of California; 2000.
9.
Prud'hommeaux E, Seaborne A. SPARQL Query Language for RDF [Internet]. Available from: http://www.w3.org/TR/2008/REC-rdf-sparql-query-20080115/ [cited 24.04.2012] External link
10.
Dirksen U, Nathrath M, Agelopoulos K, Fulda S, Richer G, Dilloo D, Kontny U, Lang P, Bader P, Hartmann JT, Korsching E, Schäfer L, Bielack S, Klingebiel T, Jürgens H. Translational Sarcoma Research Network (TranSaRNet). J Bone Joint Surg Brit Vol. 2010;92-B:437.
11.
Lablans M, Bartholomäus S, Ückert F. Providing trust and interoperability to federate distributed biobanks. Stud Health Technol Inform. 2011;169:213-7.
12.
Krawczak M, Semler SC, Kiehntopf M. Biobanken – Proben und Daten für die medizinische Forschung. Medizinische Genetik. 2010;22(2).