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Bildgebende Verfahren haben sich in der forschenden Pharmaindustrie sowohl im vorklinischen als auch im klinischen Bereich durchgesetzt. Sie ermöglichen bei der Forschung und Entwicklung von Kontrastmitteln und Therapeutika die objektive Feststellung der Wirksamkeit (effect), Verträglichkeit (tolerability) und Sicherheit (safety) von Wirkstoffen und gestatten dadurch aussagekräftige Auswertungen statistisch erhobener Daten.

DICOM ist ein ursprünglich vom American College of Radiology (ACR) und der National Electrical Manufacturers Association (NEMA) entwickelter Standard für bildgebende und bildbearbeitende Systeme in der Medizin. Er umfasst die Speicherung von Daten als auch ein Kommunikationsprotokoll. Die schwerpunktmäßige Ausrichtung beinhaltet die Interoperabilität zwischen medizinischen Endgeräten wie MRI, CT, und PET sowie ein auf Praxen und Krankenhäuser (Gesundheitswesen) ausgerichtetes Datenmodell - das Real World  Information Model, welches in die Objekte Patient, Studie, Serie und Bild gegliedert ist.

Seit der ersten Veröffentlichung des Standards im Jahre 1985 haben sich zahlreiche Firmen und Institutionen in Arbeitsgruppen an der Weiterentwicklung beteiligt. Gegenwärtig unterstützen beinahe alle Hard- und Softwarehersteller im Umfeld medizinischer Bilddaten DICOM. Bei der Entwicklung von neuen Wirkstoffen ergeben sich jedoch sowohl im vorklinischen als auch im klinischen Umfeld Anforderungen, die DICOM nicht ausreichend erfüllt. Anders als vom Real World  Information Model vorgesehen, müssen hier Parameter bzgl. ihrer Ausprägung objektübergreifend betrachtet und analysiert werden. Die geforderten Datenmodelle im vorklinischen sowie im klinischen Umfeld sind dabei sehr unterschiedlich. Des Weiteren besteht für die Informationsgewinnung Bedarf an Sprachelementen, die eine ähnliche Funktionalität wie Datenabfragesprachen von Datenbanken bieten. Das Kommunikationsprotokoll von DICOM ist dieser Aufgabe nicht gewachsen. Dieser Mangel zieht hohe Entwicklungskosten bei der Erstellung von IT-Softwaresystemen im Bereich der klinischen und vorklinischen Forschung nach sich. Die Unzulänglichkeiten des DICOM-Standards behindern zudem die reibungslose Kommunikation von Softwarelösungen in diesem Bereich. Das im vorliegenden Dokument dargestellte Vorhaben setzt auf dem oben beschriebenen Problem an. Ziel ist die Implementierung eines service-orientierten Applikationsframeworks (SAMBA) für die agile Entwicklung flexibler und generischer Anwendungen im Bereich der vorklinischen und klinischen Forschung. SAMBA setzt den DICOM-Standard ein, bietet jedoch eine höhere Abstraktionsebene (Kapselung des Standards) für die Entwicklung von Anwendungsdiensten für spezifische Anwendungszenarien der vorklinischen und klinischen Forschung. Mit der Implementierung eines dynamischen Datenmodells und die Bereitstellung flexibler Suchmechanismen überwindet SAMBA die durch den DICOM-Standard vorgegebenen Hürden.  Als Applikationsframework bietet SAMBA das Programmiergerüst für Anwendungen d. h. von Funktionen und Programmstrukturen, die bei allen Anwendungen der vorklinischen und klinischen Forschung von Bedeutung sind. SAMBA stellt somit den Rahmen zur Verfügung, innerhalb dessen Softwareentwickler Anwendungen erstellen, wobei u. a. durch die in dem Framework verwendeten Entwurfsmuster auch die Struktur der individuellen Anwendung beeinflusst wird.


SAMBA besteht aus den folgenden Komponenten:

  1. Data Mapper
    Der Data Mapper bildet das DICOM-Informationsmodell aus einem PACS (Picture Archiving and Communication System) auf Objekte ab. Dabei  unterstützt der Data Mapper die dynamische Erzeugung von Datenstrukturen.
  1. Query Service
    Der Query Service ermöglicht komplexe Such- und Navigationsoperationen parallel zur existierenden PACS- und DICOM-Welt.
  1. PACS Extensions
    Das PACS Extensions gestattet das „Überschreiben“ von Attributen der PACS-Daten (i.d.R. DICOM Tags) ‏und stellt Grundbausteine für die von den Applikationen benötigten Erweiterungen zur Verfügung, wie z. B. die Abbildung von Organisationstrukturen klinischer Studien.
  1. Metadata Support
    Der Metadata Support realisiert eine zusätzliche Annotation der PACS-Daten (z.B. mittels semantischer Daten im OWL-Format) und unterstützt komplexe Abfragen. ‏
  1. Security System
    Das Security System integriert die von PACS eingesetzte Rechteverwaltung und bietet Erweiterungsmöglichkeiten bzgl. PACS Extensions and Metadata Support
  1. Scheduled Autonomous DICOM Router
    Der Scheduled Autonomous DICOM Router gestattet zeitgesteuerte DICOM-Aktionen wie z. B. den Transfer von DICOM-Dateien von einer Modalität ins PACS
  1. Workflow Engine
    Die Workflow Engine gewährleistet das Management von Arbeitsabläufen mit der Kopplung von Metadaten sowie Daten aus dem PACS.
  1. Message Service
    Der Message Service ermöglicht die Kommunikation zwischen Komponenten und auf dem Applikationsframework basierenden Anwendungen
  1. Image Viewer
    Der Image Viewer dient der Visualisierung radiologischer Bilddaten und bietet Funktionalitäten wie die Fensterung und die visuelle Strukturierung von Bildern.