Die RACOON-Plattform stellt einen bedeutenden Fortschritt in der Forschungsinfrastruktur für medizinisch bildgebende Studien dar. Sie ist sorgfältig als nationale Forschungsplattform konzipiert, die ein umfassendes Ökosystem für moderne, bildgebende medizinische Forschungsprojekte bereitstellt und pflegt. RACOON legt großen Wert auf Benutzerfreundlichkeit und fördert eine kollaborative Umgebung, indem alle radiologischen Abteilungen des Deutschen Netzwerks der Universitätsmedizin als Partnerstandorte integriert werden, wobei alle Datenschutzvorschriften strikt eingehalten werden. Das erweiterbare, modulare System unterstützt zahlreiche individuelle Forschungsprojekte (Teilprojekte) und bewahrt die von ihnen etablierten Arbeitsabläufe und Methoden, um seine Funktionalität für zukünftige Projekte zu verbessern. 

Ziele und Herausforderungen

Das zentrale Ziel von RACOON ist die Entwicklung einer umfassenden, kollaborativen Plattform für bildgebende medizinische Forschung, die radiologische Studien auf benutzerfreundliche Weise ermöglicht. Durch die Einbindung aller radiologischen Abteilungen im Deutschen Netzwerk der Universitätsmedizin als Partnerstandorte soll RACOON ein vollständiges, modulares Ökosystem für Forschungsprojekte bereitstellen und dabei strenge Datenschutzvorschriften einhalten.

Jedoch müssen mehrere Herausforderungen gemeistert werden, um eine reibungslose Integration der Infrastrukturkomponenten bei gleichzeitiger Erweiterung der Funktionalität zu gewährleisten. Es muss ein regulatorischer Rahmen für rechtskonforme, transnationale Forschung etabliert werden. Sicherheitslücken müssen identifiziert und beseitigt werden, um maximale Datensicherheit zu gewährleisten. Standardisierte Prozesse müssen implementiert werden, um eine hohe Datenqualität sicherzustellen. Die Funktionalität der Infrastrukturmodule muss an die vielfältigen Anforderungen der verschiedenen Forschungsprojekte angepasst werden. Zudem muss die Skalierbarkeit von Forschungsstudien vom Einzelzentrum-Design bis hin zu multizentrischen Projekten berücksichtigt werden, insbesondere angesichts der meist inkompatiblen Datenspeicherung der verschiedenen Forschungspartner.

Umsetzung und Überblick

RACOON entwickelt eine Plattform für bildgebende medizinische Forschung in Zusammenarbeit mit renommierten Technologiepartnern, universitären Arbeitsgruppen, standortübergreifenden Informatikern, medizinischen Fachleuten und Forschern. Das Projekt entwickelt und aktualisiert kontinuierlich einen regulatorischen Rahmen für RACOON-Teilprojekte, um die Zusammenarbeit in landesweiten Partnernetzwerken zu fördern. Es basiert auf interoperablen Schnittstellen- und Datenstandards, die eine nachhaltige Nutzung der Infrastruktur und ihrer Komponenten ermöglichen. RACOON setzt auf maschinenlesbare und interoperable Datenformate für Forschungssätze.

Ein Eckpfeiler von RACOON ist die Entwicklung eines Informationsmodells, das bestehende Datenmodelle berücksichtigt und erstklassige Experten einbezieht. Entwickler werden an verschiedene Standorte entsandt und mit den Entwicklungsteams der Technologiepartner sowie den Nutzern in standortübergreifenden, interdisziplinären Expertengruppen vernetzt.

Das modulare Design von RACOON ermöglicht die kontinuierliche Integration neuer Infrastrukturelemente, wodurch das System den gesamten Lebenszyklus von Forschungsprojekten mit multimodalen Datensätzen abbilden kann. Prozessdefinitionen, interaktive Qualitätsmanagementmodule, Standardarbeitsanweisungen (SOPs) und Qualitätsstandards werden über eine einheitliche Projektmanagementumgebung koordiniert und bereitgestellt.

Eine Open-Source-Softwareumgebung und ein robustes Servernetzwerk ermöglichen die Entwicklung und Bereitstellung von Künstlicher Intelligenz (KI) innerhalb von RACOON. Überwachungsmodule unterstützen die Kontrolle der Netzwerkfunktionalität und den Fortschritt der Forschungsprojekte, was wesentlich für die Steuerung der Netzwerkoperationen und die Verfolgung der Projektfortschritte ist.

Um das höchste Sicherheitsniveau zu gewährleisten, werden spezielle Sicherheitsprozesse etabliert, darunter unabhängige Sicherheitsaudits und Penetrationstests.

RACOON hat erfolgreich eine Hardware- und Softwareinfrastruktur mit Netzwerkknoten an allen deutschen Universitätskliniken eingerichtet. Diese Architektur kombiniert dezentrale Komponenten mit einer sicheren zentralen Umgebung (RACOON-CENTRAL), wodurch eine robuste Gesamtinfrastruktur entsteht. Forschungsprojekte profitieren von einer schnellen, sicheren Inbetriebnahme und einer nahtlosen Skalierbarkeit über mehrere Standorte hinweg. RACOON-CENTRAL umfasst auch die Funktionen der dezentralen Instanzen, wie strukturiertes Reporting, Bildannotation, Segmentierung, Training oder Inferenz von KI sowie die zentrale Überwachung der einzelnen RACOON-Knoten. Diese Komponenten schaffen eine vertrauenswürdige, partnerübergreifende Forschungsumgebung, die ständig durch generische Methodikpakete und spezifische Arbeitsabläufe erweitert wird, die im Rahmen von RACOON-Forschungsanwendungen entwickelt und eingeführt werden. Da alle geltenden Anforderungen (Medizinprodukteklasse IIb) erfüllt sind, ist auch der routinemäßige klinische Einsatz für Bilddiagnose und -analyse, einschließlich standortübergreifender Konsultationsunterstützung, möglich.