Studiendesign in klinischen und sonstigen klinischen Prüfungen von Medizinprodukten

Am Anfang steht das Studiendesign!

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In der klinischen Forschung bzw. in medizinischen Studien, zu denen auch klinische Prüfungen mit Medizinprodukten als Sonderform gehören, spielt das Studiendesign eine fundamentale Rolle, da Fehler in der Konzeptionsphase später nicht mehr oder nur mit sehr hohem Aufwand rückgängig gemacht werden können. Dies gilt für alle klinisch-wissenschaftlichen Projekte gleichermaßen.

Zum Studiendesign gehören

• Fragestellung
• Studientyp
• Studienpopulation
• Beobachtungseinheit
• Messmethode und
• Fallzahlberechnung.

Das Studiendesign wird zu Beginn eines wissenschaftlich sauberen Vorhabens, in der sogenannten Konzeptionsphase, festgelegt und entscheidet darüber, ob das Vorhaben überhaupt gelingen kann. Dies gilt auch und insbesondere für klinische Prüfungen von Medizinprodukten oder auch von digitalen Gesundheits- oder Pflegeanwendungen (DiGA und DiPA). Wichtig für die Wahl des Studiendesigns ist der regulatorische Rahmen. Das heißt, ob es sich um eine Machbarkeitsstudie, eine Zulassungsstudie, eine rein wissenschaftliche Studie oder eine Studie nach dem Inverkehrbringen handelt.

Im Rahmen der Konzeption des Studiendesigns wird die leitende Fragestellung und der Grund für die klinische Studie definiert, z.B. mit welchem Aufwand welche Frage beantwortet werden soll, welche Erkenntnisse an welchen Personen unter welchen Umständen gewonnen werden sollen. Aus der Fragestellung ergibt sich dann logisch der Studientyp mit einem möglichen Vergleich, gegen den geprüft werden soll. Diese Fragestellung muss dann operationalisiert, d.h. mess- und beurteilbar gemacht werden.

Bei den Studientypen kann zwischen Primär- und Sekundärdaten unterschieden werden. Primärdaten werden aus den Studien selbst gewonnen. Sekundärdaten sind dagegen solche, die z.B. aus der Literaturbewertung im Rahmen einer klinischen Bewertung gewonnen werden können. Eine klinische Studie wird in der Regel erst und nur dann durchgeführt, wenn die Recherche von Sekundärdaten nicht ausreicht, um eine neue Fragestellung zu beantworten. Grob lassen sich beobachtende, vergleichende, nicht-interventionelle und interventionelle klinische Studien unterscheiden. Der regulatorische Rahmen gibt häufig vor, welcher Studientyp zu wählen ist.

Bei der Auswahl der Studienpopulation ist darauf zu achten, dass eine Personengruppe in die Studie eingeschlossen wird, die später der tatsächlichen Personengruppe entspricht, für die das Medizinprodukt oder Diagnostikum bestimmt ist, der sogenannten Zielgruppe. Dazu gehört neben der Grunderkrankung, Begleiterkrankungen, Geschlecht und Alter auch, aus welcher Einrichtung (Praxis, Krankenhaus, Allgemeinbevölkerung, mehrere verschiedene Einrichtungen) die Studienpopulation ausgewählt wird. Dies ist wichtig, um die Übertragbarkeit der Ergebnisse und damit die externe Validität der Studie zu gewährleisten.

In dem hier beschriebenen Kontext sind die Beobachtungseinheiten einzelne Menschen oder ein Teilkollektiv oder z. B. unterschiedliche Hautareale in einer klinischen Studie und bei systematischen Übersichtsarbeiten die einzelnen Studien. Die Wahl der Beobachtungseinheit ist entscheidend für die Interpretation der Studie.

Damit die Fragestellung beantwortet werden kann, muss die geeignete Messmethode gewählt werden, bestehend aus Messinstrumenten und Messmethodik. Bei klinischen Prüfungen ist es wichtig, den regulatorischen Rahmen, die Machbarkeit, Eignung und die Güte der Messinstrumente zu beachten. Diese Faktoren bestimmen, wie genau eine Studie interpretiert wird. Außerdem ist es wichtig, genau Anzahl, Zeitpunkte, den zeitlichen Ablauf, den Bezug zu irgendwelchen Einflussgrößen und ähnliches bei den Messungen zu beachten. Die Wertigkeit einer Messmethodik hängt außerdem von dem Skalenniveau ab, sehr vereinfacht ob es sich um nominale, ordinale oder metrische Variablen handelt. Hiervon wird sich dann später das zu wählende statistische Verfahren ableiten.

Es ist natürlich notwendig, dass eine ausreichende Anzahl an Personen in eine klinische Studie eingeschlossen wird. Aus ethischen und wirtschaftlichen Gründen sollte die Fallzahl nicht zu groß gewählt werden. Daher wird eine Fallzahlschätzung unter Kenntnis eines zu erwartenden Effekts vorgenommen, um die Haupt- oder auch ggf. Nebenfragestellungen zu beantworten.

Eine klinische Prüfung muss unbedingt sowohl intern als auch extern valide sein. Die interne Validität zeigt, wie zuverlässig ein Ergebnis in Bezug auf die eigentliche Fragestellung ist. Sie wird besser, wenn die Studie gut geplant, klare Kriterien für die Teilnahme festgelegt und störende Einflüsse von außen minimiert werden. Externe Validität bedeutet, dass die Ergebnisse einer Studie auf die gesamte Zielgruppe anwendbar sind, nicht nur auf die Teilnehmer der Studie. Beides wird von Behörden und späteren Anwendern geprüft.

Fehler im Studiendesign lassen sich während und nach der Durchführung nicht korrigieren. Es ist daher sehr wichtig, im Kreis von erfahrenen Spezialisten sehr sorgfältig und mit ausreichend Zeit die passende Studie bzw. klinische Prüfung zu konzipieren für eine bedeutungsvoll, aussagekräftige und umsetzbare Studie.

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