Diagnostic Accuracy of History, Physical Examination, and Bedside Ultrasound for Diagnosis of Extremity Fractures in the Emergency Department: A Systematic Review

Objectives Understanding history, physical examination, and ultrasonography (US) to diagnose extremity fractures compared with radiography has potential benefits of decreasing radiation exposure, costs, and pain and improving emergency department (ED) resource management and triage time. Methods The authors performed two electronic searches using PubMed and EMBASE databases for studies published between 1965 to 2012 using a strategy based on the inclusion of any patient presenting with extremity injuries suspicious for fracture who had history and physical examination and a separate search for US performed by an emergency physician (EP) with subsequent radiography. The primary outcome was operating characteristics of ED history, physical examination, and US in diagnosing radiologically proven extremity fractures. The methodologic quality of the studies was assessed using the quality assessment of studies of diagnostic accuracy tool (QUADAS-2). Results Nine studies met the inclusion criteria for history and physical examination, while eight studies met the inclusion criteria for US. There was significant heterogeneity in the studies that prevented data pooling. Data were organized into subgroups based on anatomic fracture locations, but heterogeneity within the subgroups also prevented data pooling. The prevalence of fracture varied among the studies from 22% to 70%. Upper extremity physical examination tests have positive likelihood ratios (LRs) ranging from 1.2 to infinity and negative LRs ranging from 0 to 0.8. US sensitivities varied between 85% and 100%, specificities varied between 73% and 100%, positive LRs varied between 3.2 and 56.1, and negative LRs varied between 0 and 0.2. Conclusions Compared with radiography, EP US is an accurate diagnostic test to rule in or rule out extremity fractures. The diagnostic accuracy for history and physical examination are inconclusive. Future research is needed to understand the accuracy of ED US when combined with history and physical examination for upper and lower extremity fractures. Resumen Certeza Diagnostica de la Historia Clinica, la Exploracion Fisica y la Ecografia a Pie de Cama para el Diagnostico de las Fracturas de Extremidades en el Servicio de Urgencias: Una Revision Sistematica Objetivos El conocimiento de la historia clinica, la exploracion fisica y la ecografia para diagnosticar las fracturas de extremidades tiene beneficios potenciales en comparacion con la radiografia ya que disminuye la exposicion a la radiacion, los costes y el dolor y mejora el manejo de los recursos del servicio de urgencias (SU) y el tiempo del triaje. Metodo Se realizaron dos busquedas electronicas mediante las bases de datos PubMed y EMBASE para estudios publicados entre 1965 y 2012 mediante una estrategia basada en la inclusion de cualquier paciente que presentara lesiones en las extremidades sospechosas de fractura y que tuviera historia clinica y exploracion fisica, y una busqueda distinta para ecografias realizadas por un urgenciologo con la confirmacion posterior mediante radiografia. El resultado principal fue las caracteristicas operacionales de la historia clinica, el examen fisico, y la ecografia en el diagnostico de fracturas de extremidades demostradas radiologicamente. Se valoro la calidad metodologica de los estudios mediante la escala Quality Assessment of Studies of Diagnostic Accuracy Tool (QUADAS-2). Resultados Nueve estudios cumplieron los criterios de inclusion de historia clinica y exploracion fisica, mientras que ocho cumplieron los criterios de inclusion de ecografia. Existia una heterogeneidad significativa en los estudios que evitaba la agrupacion de datos. Los datos se organizaron en subgrupos basados en las localizaciones anatomicas de la fractura, pero la heterogeneidad entre los subgrupos tambien evitaba la agrupacion de datos. La prevalencia de fractura oscilo del 22% al 70% en los estudios. Las pruebas de exploracion fisica en la extremidad superior tienen una razon de probabilidad positiva del 1,2 al infinito, y una razon de probabilidad negativa del 0 al 0,8. La sensibilidad de la ecografia vario entre el 85% y el 100%, y la especificidad oscilo entre el 73% y el 100%, y la razon de probabilidad positiva vario entre el 3,2 y el 56,1, y la razon de probabilidad negativa entre el 0 y el 0,2. Conclusiones En comparacion con la radiografia, la ecografia a pie de cama realizada por urgenciologos es una prueba diagnostica de certeza para confirmar o descartar las fracturas de extremidades. La certeza diagnostica para la historia clinica y la exploracion fisica son no concluyentes. Son necesarias futuras investigaciones para comprender la certeza de la ecografia a pie de cama en los SU cuando es combinada con la historia clinica y la exploracion fisica para las fracturas de las extremidades superiores e inferiores.