Glossar

Grundlagen

Voraussetzung dafür, dass durch einen Versuch eine bestimmte Hypothese bestätigt oder widerlegt werden kann, ist, dass frühzeitig die Fragestellung analysiert und klar formuliert wird. Nur so können der geeignete Versuchsplan und die geeigneten statistischen Methoden für die Auswertung festgelegt werden.

Versuchsplan und statistische Methoden hängen voneinander ab: Daten aus Versuchen, die nicht unter statistischen Gesichtspunkten geplant wurden, können in der Regel nicht mit Hilfe statistischer Methoden analysiert werden.

Die Gründe, weshalb Versuche in der Medizin durchgeführt werden, sind vielfältig. Dies liegt daran, dass in der Medizin einerseits theoretisch-chemische und physikalische Verfahren und deren Anwendung in der klinischen Praxis (etwa im Laborbereich) interessieren, dass andererseits Versuche mit Tieren, freiwilligen Personen (etwa Versuche zur Bioäquivalenz von Arzneimitteln) oder mit Patienten durchgeführt werden. Da Beobachtungseinheiten und Fragestellungen unterschiedlich sind, sind auch für Versuche aus diesen unterschiedlichen Bereichen die Randbedingungen für deren Durchführung unterschiedlich.

Viele der in der Medizin durchgeführten Versuche sind retrospektiv: Es werden Krankenblätter oder andere Dokumentationsunterlagen nach bestimmten Fragestellungen ausgewertet. Ziel einer solchen retrospektiven Erhebung sind Aussagen über Häufigkeit und Erfolg von in der Klinik angewandten Therapien. Es ist nicht nur das berechtigte Interesse jedes Arztes, sondern eine Notwendigkeit, über Erfolge und Misserfolge informiert zu sein und diese Informationen mit Angaben aus der Literatur vergleichen zu können. Soweit dieses notwendige Wissen nicht aus der täglichen Erfahrung gewonnen wird oder werden kann, müssen solche retrospektiven Auswertungen zur Qualitätskontrolle oder Hypothesenbildung durchgeführt werden.

Bei der Interpretation der Ergebnisse retrospektiver Studien - insbesondere dem Vergleich mehrerer Therapien (historischer Vergleich) - ist äußerste Vorsicht geboten. Die Notwendigkeit retrospektiver Studien ist unbestritten. Ebenso unbestritten ist, dass sich nur in prospektiv geplanten Studien wissenschaftlich gesicherte Erkenntnisse gewinnen lassen.

Prospektive Studien haben in den letzten 20 Jahren enorm an Bedeutung gewonnen, da durch nationale (Arzneimittelgesetz) und internationale Gesetze und Richtlinien (z.B. EU-Guidelines, weltweit geltende ICH-Guidelines) hohe Standards für den Wirkungsnachweis von Arzneimitteln vorgeschrieben sind. Als Grundlage für die evidenzbasierte Medizin sind solche Studien unverzichtbar geworden.

Bei der klinischen Prüfung eines Arzneimittels unterscheidet man vier Phasen:

  • Phase I: Erstmalige Gabe eines Arzneimittels an den (gesunden) Menschen mit pharmakologischen und pharmakokinetischen Fragestellungen.
  • Phase II: Erstmalige Gabe eines Arzneimittels an Patienten mit therapeutischen Fragestellungen (Pilotuntersuchungen mit großer Risikoabsicherung).
  • Phase III: Gabe eines Arzneimittels an eine Gruppe von Patienten zum Wirkungsnachweis des Arzneimittels.
  • Phase IV: Untersuchungen über Wirkungen und Nebenwirkungen eines Arzneimittels, nachdem dieses in den Verkehr gebracht wurde.

Zum Nachweis der Wirksamkeit eines Arzneimittels (Phase III) sollen vorzugsweise kontrollierte klinische Studien, möglichst als Doppelblindversuch mit randomisierter Zuteilung, durchgeführt werden.

Prospektive Studien benötigen oft erhebliche Ressourcen an Personal, Zeit und Geld. Ihre Durchführung ist nur dann sinnvoll, wenn diese Ressourcen zur Verfügung stehen.

Unter statistischem Gesichtspunkt ist die Durchführung einer Studie die Realisation eines Zufallsexperiments, der ein mathematisches Modell und eine inhaltliche Interpretation dieses Modells zugrunde liegen. Als Realisation eines Zufallsexperiments sind die Ergebnisse jeder Studie in einem gewissen Maß zufällig. Diesen Effekt nennt man zufälligen Fehler. Die Größe des zufälligen Fehlers kann durch das mathematische Modell kontrolliert werden. Ein falsches mathematisches Modell oder eine falsche inhaltliche Interpretation führen zu einem systematischen Fehler. Der systematische Fehler kann nur dann vermieden werden, wenn das benutzte "Modell" der "Wirklichkeit" angepasst ist.

Man unterscheidet also zwischen systematischem Fehler und zufälligem Fehler. Planung, Durchführung und Auswertung eines Versuchs müssen so gestaltet werden, dass systematische Fehler vermieden werden. Dazu gehört, dass die Studie detailliert geplant, studienbegleitend ausführlich dokumentiert und fachgerecht ausgewertet wird. Methoden zur Vermeidung des systematischen Fehlers und Methoden zur Verringerung des zufälligen Fehlers werden in den folgenden Abschnitten dargestellt.