Integrierte Planung von Pilotstudien und konfirmatorischen Studien in der klinischen Forschung

• Antragsteller: Professor Dr. Meinhard Kieser, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Epidemiologie und Medizinische Biometrie/Statistik
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 316802716

In der klinischen Forschung werden häufig Pilotstudien durchgeführt, um Erkenntnisse über den zu erwartenden Therapieeffekt einer neuen Behandlungsoption zu erhalten. Auf der Basis dieser Informationen wird entschieden, ob eine nachfolgende konfirmatorische Studie zum Wirksamkeitsnachweis durchgeführt wird, und wenn ja, zu welchem Effekt die Fallzahl für diese Studie berechnet wird. Die derzeit verfügbaren Methoden zur Festlegung der Fallzahl von Pilotstudien weisen gravierende Nachteile auf. Eine Klasse von Verfahren beruht auf Ad-hoc-Regeln, für die es keine durch quantifizierbare Kriterien begründete Rechtfertigung gibt. Ein alternativer Ansatz besteht darin, die Fallzahl für Pilotstudien analog zu der für konfirmatorische Studien zu berechnen, allerdings aus Gründen der Durchführbarkeit mit größeren Raten für die Fehler 1. Art und 2. Art. Dieses Vorgehen widerspricht allerdings dem strikt nicht-konfirmatorischen Charakter von Pilotstudien. Ein weiteres Manko besteht darin, dass keines der in der Literatur vorgeschlagenen Verfahren eine Festlegung der Fallzahl der Pilotstudie unter Berücksichtigung der nachfolgenden konfirmatorischen Studie und unter dem Aspekt einer Optimierung der notwendigen Gesamt-Ressourcen vorsieht. Im beantragten Projekt sollen für ein breites Spektrum praxisrelevanter Situationen Methoden zu einer integrierten Planung von Pilotstudien und konfirmatorischen Studien entwickelt werden. Die neu entwickelten Methoden erlauben eine Bestimmung der Erfolgswahrscheinlichkeit für das Gesamt-Studienprogramm (Pilotstudie + konfirmatorische Studie) in Abhängigkeit von vorgegebenen Parameterkonstellationen und Fallzahlen. Darüber hinaus wird eine der jeweiligen Design-Situation adäquate Nutzenfunktion konstruiert, die die für die Durchführung von Pilotstudie und konfirmatorischer Studie notwendigen Ressourcen und den bei einem erfolgreichen Programm zu erwartenden Gewinn einbezieht. Über eine Maximierung der Nutzenfunktion sollen optimale Entscheidungsregeln und optimale Fallzahlen für die Pilotstudie abgeleitet werden. Auf der Basis der Ergebnisse wird es möglich sein, Gesamt-Studienprogramme so zu planen, dass eine optimale Balance zwischen eingesetzten Ressourcen und erzieltem Zugewinn erreicht wird.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich(e): Dr. Marietta Kirchner