[논문 리뷰] OMERO.mde in a use case for microscopy metadata harmonization: Facilitating FAIR principles in practical application with metadata annotation tools.

Susanne Kunis, Sebastian Hänsch외 3명|arXiv (Cornell University)|2021. 03. 04.

Cell Image Analysis Techniques참고 문헌 21인용 수 8

한 줄 요약

이 논문은 OMERO 이미지 데이터베이스에 통합된 메타데이터 편집 도구인 OMERO.mde를 제시한다. 이 도구는 미세영상 데이터의 메타데이터 애너테이션을 간소화하며, 탄력적이고 표준화된 메타데이터 코딩을 통해 FAIR 데이터 원칙을 실천에 옮긴다. 이를 실증적으로 보여주기 위해 세포막 염료 데이터베이스를 활용한 사용 사례를 제시한다. 이는 데이터 재사용성과 상호운용성을 지원한다.

ABSTRACT

While the FAIR principles are well accepted in the scientific community, the implementation of appropriate metadata editing and transfer to ensure FAIR research data in practice is significantly lagging behind. On the one hand, it strongly depends on the availability of tools that efficiently support this step in research data management. On the other hand, it depends on the available standards regarding the interpretability of metadata. Here, we introduce a tool, MDEmic, for editing metadata of microscopic imaging data in an easy and comfortable way that provides high flexibility in terms of adjustment of metadata sets. This functionality was in great demand by many researchers applying microscopic techniques. MDEmic has already become a part of the standard installation package of the image database OMERO as OMERO.mde. This database helps to organize and visualize microscopic image data and keep track of their further processing and linkage to other data sets. For this reason, many imaging core facilities provide OMERO to their users. We present a use case scenario for the tailored application of OMERO.mde to imaging data of an institutional OMERO-based Membrane Dye Database, which requires specific experimental metadata. Similar to public image data repositories like the Image Data Resource, IDR, this database facilitates image data storage including rich metadata which enables data mining and re-use, one of the major goals of the FAIR principles.

연구 동기 및 목표

• 미세영상 데이터에 대한 FAIR 원칙의 실천적 구현 부족을 해결하기 위해.
• 미세영상 연구자들에게 특화된 사용자 友好的 메타데이터 편집 도구를 개발하기 위해.
• OMERO를 통해 기존 이미지 관리 워크플로우에 메타데이터 코딩을 통합하기 위해.
• 세포막 염료 이미지 데이터베이스를 활용한 실제 사용 사례를 통해 도구의 유용성을 입증하기 위해.
• 표준화된 메타데이터를 통해 이미징 데이터의 상호운용성과 재사용성을 증진하기 위해.

제안 방법

• 미세영상 데이터의 탄력적 메타데이터 편집을 가능하게 하기 위해 MDEmic 도구가 개발되었다.
• 더 넓은 접근성을 확보하기 위해 OMERO.mde가 표준 OMERO 설치 패키지에 통합되었다.
• 기관 기반의 OMERO 기반 세포막 염료 데이터베이스를 활용하여 메타데이터 표준을 적용한 사용 사례를 구현하였다.
• 도구는 FAIR 원칙에 부합하는 풍부하고 구조화된 메타데이터의 캡처를 지원한다.
• 데이터 마이닝과 IDR와 같은 공개 레포지토리에 유사한 다른 데이터셋과의 연결을 가능하게 하기 위해 메타데이터가 코딩되었다.
• 워크플로우를 통해 OMERO 환경 내에서 이미지 처리 및 데이터 기원 추적 기능이 가능해졌다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 메타데이터 편집 도구는 기존 이미징 데이터 관리 워크플로우에 어떻게 효과적으로 통합될 수 있는가? 이는 FAIR 원칙을 지원하기 위해.
• RQ2 연구자들이 일관되게 미세영상 메타데이터를 애너테이션하기 위해 필요한 탄력성과 표준화 수준은 무엇인가?
• RQ3 OMERO와 같은 광범위하게 사용되는 이미지 데이터베이스에 통합된 메타데이터 편집 도구가 실질적으로 데이터 재사용성을 향상시킬 수 있는가?
• RQ4 OMERO.mde는 전문적인 이미징 데이터베이스에서 상호운용성과 데이터 마이닝을 어떻게 지원하는가?
• RQ5 미세영상 메타데이터에 FAIR 원칙을 적용할 때 발생하는 실질적 과제는 무엇이며, 이를 어떻게 완화할 수 있는가?

주요 결과

• OMERO.mde는 연구자들이 미세영상 데이터의 메타데이터를 높은 유연성과 사용성으로 편집할 수 있도록 성공적으로 지원한다.
• OMERO.mde가 표준 OMERO 패키지에 통합되어, 이미징 코어 시설 전반에서의 접근성과 도입률이 향상되었다.
• 도구는 FAIR 원칙에 부합하는 풍부하고 구조화된 메타데이터 생성을 지원한다.
• 세포막 염료 데이터베이스를 활용한 사용 사례는 표준화된 메타데이터가 데이터 마이닝과 재사용성을 가능하게 함을 입증한다.
• 워크플로우를 통해 이미지 처리 및 데이터 기원 추적 기능이 가능해져 데이터 투명성이 향상되었다.
• 해결책은 IDR와 같은 공개 레포지토리의 功能을 모방하여 유사 수준의 데이터 상호운용성을 가능하게 한다.