Determination of the Required Sample Size with Assurance for Three-Arm Non-Inferiority Trials

Abstract

The concept of assurance in the two-arm non-inferiority trials has been explored, expressing the noninferiority margin as a clinically meaningful treatment difference. This short paper focuses on developing an assurance formula in the three-arm non-inferiority trial, based on the ratio of means. The discussion starts with the simple case of known variances and then extends to the case of unknown but equal variances. To avoid complicated integration, assurance for the latter case was studied using Bayesian Clinical Trial Simulation (BCTS). The findings indicate that assurance allows the experimenter to formally take into account the uncertainty surrounding the parameter estimates by using the prior distributions. Furthermore, BCTS can be easily implemented to find the required sample size without having to resort to complex integration.Keywords: Assurance; power; non-inferiority trial; three-arm design; BCTS AbstrakKajian kaedah jaminan di dalam ujian tidak-inferior dua-kumpulan telah pun dibuat dengan mewakilkan margin tidak-inferior sebagai perbezaan rawatan yang bermakna (dalam konteks klinikal). Fokus kertas ini pula adalah terhadap pembentukan formula jaminan di dalam ujian tidak-inferior tiga-kumpulan, yang mewakilkan margin tidak-inferior sebagai nisbah min. Perbincangan dimulakan dengan kes asas di mana varians populasi dianggap diketahui dan dilanjutkan pada kes varians populasi tidak diketahui. Oleh kerana kes yang kedua ini melibatkan kamiran kompleks, kaedah jaminan telah diaplikasikan dengan bantuan Bayesian Clinical Trial Simulation (BCTS). Hasil kajian mendapati bahawa kaedah jaminan membolehkan penyelidik mengambil kira secara formal ketidakpastian berkenaan anggaran parameter yang terlibat di dalam pencarian saiz sample, iaitu dengan mewakilkan ketidakpastian tersebut menggunakan taburan prior yang bersesuaian. Selain itu, BCTS boleh diaplikasikan dengan mudah untuk mencari saiz sampel yang diperlukan tanpa perlu menyelesaikan masalah kamiran yang kompleks.Kata kunci: Jaminan; kuasa; ujian tidak-inferior; rekabentuk 3-kumpulan, BCTS