Fallzahlplanung in referenzkontrollierten
Diagnosestudien

Zusammenfassung

Ziel: Ein einfacher, aber flexibler Zugang zur Fallzahlplanung in referenzkontrollierten Diagnosestudien soll tutoriell beschrieben und illustriert werden. Methoden: Es wird von der häufigen Situation ausgegangen, dass ein diagnostisches Novum einem etablierten Standard gegenübergestellt werden soll. Die Studie soll zum Vergleich der beiden Diagnostika die Sensitivität des Novums gegenüber dem Standard in den Vordergrund stellen; beide Verfahren sollen einen zweiwertigen Befund („positiv”/„negativ”) liefern. Über das Konfidenzintervall für die Sensitivität wird ein einfaches, aber flexibles Vorgehen zur Vorhersage einer Mindestfallzahl der Studie beschrieben, welches klinisch interpretierbare Vorinformationen in die Planung einbezieht. Das Vorgehen wird illustriert an der Planung einer Studie zum Vergleich der MRT mit der Arthroskopie als Referenz bei der Detektion von Rupturen des Innenmeniskus. Ergebnisse: Der Leiter der Klinischen Prüfung muss im Wesentlichen nur eine Vorgabe machen, in welchem Wertebereich der Sensitivität er das diagnostische Novum als dem Standard gleichwertig ansieht. Ferner muss vorgegeben werden, wie präzise das Studienergebnis die Sensitivität des Novums bestimmen soll, d.h. wie breit deren Konfidenzintervall maximal werden soll. Daraus kann direkt eine Mindestfallzahl für die Studie abgeleitet werden. Das Vorgehen kann einfach auf den simultanen Einbezug von Sensitivität und Spezifität des zu bewertenden diagnostischen Verfahrens erweitert werden. Schlussfolgerungen: Das flexible Vorgehen bei der Planung über das Konfidenzintervall der Sensitivität gestattet eine Abwägung der Fallzahlen in Abhängigkeit von der Aussagekraft des resultierenden Studienergebnisses. Es bietet somit eine schnelle Argumentationsbasis für den Studienleiter bei der Initialisierung der Studie sowie eine dokumentierbare Rationale für die Entscheidung, ob eine Studie mono- oder eher multizentrisch realisierbar erscheint.

Abstract

Purpose: A tutorial illustration of a flexible approach to determine the sample size in reference-controlled diagnostic trials. Materials and Methods: Assuming the usual setting of a new diagnostic method to be compared with a reference method, the emphasis is on the sensitivity of the new method in comparison with the reference method, using a binary outcome (positive versus negative) for both methods. Based on the confidence interval of the sensitivity, a simple but flexible procedure for determining the sample size is described, which incorporates clinically interpretable information. The procedure is illustrated by the fictious planning of a trial to assess the diagnostic value of MRI versus arthroscopy as a reference, in the detection of meniscal ruptures. Results: The principal investigator merely has to propose the range for the sensitivity in which the new method is considered equal to the reference method. Furthermore, it must be decided in advance how accurate the study outcome should determine the sensitivity of the new method, i.e., how wide its maximum confidence interval may become. The minimum sample size necessary for the trial can be directly derived from this outlined strategy, which can easily be extended by simultaneous consideration of sensitivity and specificity of the new method being tested. Conclusion: The flexible approach to planning by means of the confidence interval of the sensitivity controls the desired confidence of the outcome of the diagnostic trial. It allows a priori evaluation of study budget, study duration, number of study centers and, above all, any ethical limitations. It provides arguments for the investigator to proceed with the comparison and a rationale for the decision to conduct the comparison as mono- or multicentric trial

Schlüsselwörter

Diagnostische Referenz - Sensitivität - Fallzahlen - Konfidenzintervall

Key words

Diagnostic reference - sensitivity - sample size - confidence intervals

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