Diagnostic Test Accuracy Review

Red flags to screen for vertebral fracture in patients presenting with low-back pain

  1. Christopher M Williams1,*,
  2. Nicholas Henschke2,
  3. Christopher G. Maher1,
  4. Maurits W van Tulder3,
  5. Bart W Koes4,
  6. Petra Macaskill5,
  7. Les Irwig6

Editorial Group: Cochrane Back Group

Published Online: 31 JAN 2013

Assessed as up-to-date: 22 APR 2012

DOI: 10.1002/14651858.CD008643.pub2

How to Cite

Williams CM, Henschke N, Maher CG, van Tulder MW, Koes BW, Macaskill P, Irwig L. Red flags to screen for vertebral fracture in patients presenting with low-back pain. Cochrane Database of Systematic Reviews 2013, Issue 1. Art. No.: CD008643. DOI: 10.1002/14651858.CD008643.pub2.

Author Information

  1. 1

    University of Sydney, The George Institute for Global Health, Sydney, Australia

  2. 2

    University of Heidelberg, Institute of Public Health, Heidelberg, Germany

  3. 3

    VU University, Department of Health Sciences, Faculty of Earth and Life Sciences, Amsterdam, Netherlands

  4. 4

    Erasmus Medical Center, Department of General Practice, Rotterdam, Netherlands

  5. 5

    School of Public Health, Screening and Test Evaluation Program (STEP), Sydney, NSW, Australia

  6. 6

    University of Sydney, School of Public Health, Sydney, NSW, Australia

*Christopher M Williams, The George Institute for Global Health, University of Sydney, PO Box M201, Missenden Rd, Sydney, NSW 2050, Australia. cwilliams@george.org.au.

Publication History

  1. Publication Status: New
  2. Published Online: 31 JAN 2013

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Abstract

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Background

Low-back pain (LBP) is a common condition seen in primary care. A principal aim during a clinical examination is to identify patients with a higher likelihood of underlying serious pathology, such as vertebral fracture, who may require additional investigation and specific treatment. All 'evidence-based' clinical practice guidelines recommend the use of red flags to screen for serious causes of back pain. However, it remains unclear if the diagnostic accuracy of red flags is sufficient to support this recommendation.

Objectives

To assess the diagnostic accuracy of red flags obtained in a clinical history or physical examination to screen for vertebral fracture in patients presenting with LBP.

Search methods

Electronic databases were searched for primary studies between the earliest date and 7 March 2012. Forward and backward citation searching of eligible studies was also conducted.

Selection criteria

Studies were considered if they compared the results of any aspect of the history or test conducted in the physical examination of patients presenting for LBP or examination of the lumbar spine, with a reference standard (diagnostic imaging). The selection criteria were independently applied by two review authors.

Data collection and analysis

Three review authors independently conducted 'Risk of bias' assessment and data extraction. Risk of bias was assessed using the 11-item QUADAS tool. Characteristics of studies, patients, index tests and reference standards were extracted. Where available, raw data were used to calculate sensitivity and specificity with 95% confidence intervals (CI). Due to the heterogeneity of studies and tests, statistical pooling was not appropriate and the analysis for the review was descriptive only. Likelihood ratios for each test were calculated and used as an indication of clinical usefulness.

Main results

Eight studies set in primary (four), secondary (one) and tertiary care (accident and emergency = three) were included in the review. Overall, the risk of bias of studies was moderate with high risk of selection and verification bias the predominant flaws. Reporting of index and reference tests was poor. The prevalence of vertebral fracture in accident and emergency settings ranged from 6.5% to 11% and in primary care from 0.7% to 4.5%. There were 29 groups of index tests investigated however, only two featured in more than two studies. Descriptive analyses revealed that three red flags in primary care were potentially useful with meaningful positive likelihood ratios (LR+) but mostly imprecise estimates (significant trauma, older age, corticosteroid use; LR+ point estimate ranging 3.42 to 12.85, 3.69 to 9.39, 3.97 to 48.50 respectively). One red flag in tertiary care appeared informative (contusion/abrasion; LR+ 31.09, 95% CI 18.25 to 52.96). The results of combined tests appeared more informative than individual red flags with LR+ estimates generally greater in magnitude and precision.

Authors' conclusions

The available evidence does not support the use of many red flags to specifically screen for vertebral fracture in patients presenting for LBP. Based on evidence from single studies, few individual red flags appear informative as most have poor diagnostic accuracy as indicated by imprecise estimates of likelihood ratios. When combinations of red flags were used the performance appeared to improve. From the limited evidence, the findings give rise to a weak recommendation that a combination of a small subset of red flags may be useful to screen for vertebral fracture. It should also be noted that many red flags have high false positive rates; and if acted upon uncritically there would be consequences for the cost of management and outcomes of patients with LBP. Further research should focus on appropriate sets of red flags and adequate reporting of both index and reference tests.

 

Résumé

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  3. Résumé

Signes d'alerte (« red flags ») dans le dépistage d'une fracture vertébrale chez des patients souffrant d'une lombalgie

Contexte

Une lombalgie est une affection couramment soignée en médecine générale. Lors d'un examen clinique, l'un des objectifs principaux consiste à identifier les patients les plus susceptibles de présenter une pathologie grave sous-jacente, comme une fracture vertébrale, pouvant nécessiter des recherches supplémentaires et un traitement spécifique. Toutes les recommandations de la pratique clinique « basées sur des preuves » prônent l'utilisation de signes d'alerte (« red flags ») pour dépister des causes graves de lombalgie. Toutefois, nous ignorons si l'exactitude du diagnostic des signes d'alerte (« red flags ») suffit pour appuyer cette recommandation.

Objectifs

Évaluer l'exactitude du diagnostic des signes d'alerte (« red flags ») obtenus grâce à des antécédents cliniques ou un examen physique pour dépister une facture vertébrale chez des patients souffrant d'une lombalgie.

Stratégie de recherche documentaire

Les études originales ont fait l'objet de recherches dans des bases de données électroniques de la date la plus ancienne jusqu'au 7 mars 2012. Des recherches ascendantes et descendantes de références bibliographiques ont également été effectuées dans les études éligibles.

Critères de sélection

Les études étaient prises en compte à condition de comparer les résultats de n'importe quel aspect des antécédents ou des tests réalisés dans le cadre de l'examen physique de patients souffrant d'une lombalgie ou de l'examen de la colonne lombaire à une norme de référence (imagerie de diagnostic). Deux auteurs de la revue ont indépendamment appliqué ces critères de sélection.

Recueil et analyse des données

Trois auteurs de la revue ont évalué les « risques de biais » et extrait des données de manière indépendante. Les risques de biais étaient évalués à l'aide de l'outil QUADAS composé de 11 éléments. Les caractéristiques des études, des patients, des tests d'indice et des normes de référence ont été extraites. Lorsque des données brutes étaient disponibles, elles permettaient de calculer la sensibilité et la spécificité avec des intervalles de confiance (IC) à 95 %. En raison de l'hétérogénéité des études et des tests, la combinaison statistique n'était pas appropriée et l'analyse de la revue était uniquement descriptive. Les rapports de vraisemblance de chaque test étaient calculés et utilisés afin d'indiquer l'utilité clinique.

Résultats Principaux

Huit études réalisées en soins primaires (quatre), secondaires (une) et tertiaires (accident et urgence = trois) étaient incluses dans la revue. Dans l'ensemble, les risques de biais des études étaient modérés avec des risques élevés de biais de sélection et de vérification influençant les défauts prédominants. La notification des tests d'indice et de référence était médiocre. La prévalence d'une fracture vertébrale dans des contextes d'accident et d'urgence variait de 6,5 % à 11 % et dans la médecine générale de 0,7 % à 4,5 %. Toutefois, parmi les 29 groupes de tests d'indice ayant fait l'objet d'examens, seuls deux étaient mentionnés dans plus de deux études. Des analyses descriptives révélaient que trois signes d'alerte (« red flags ») en soins primaires étaient potentiellement utiles avec des rapports de vraisemblance significativement positifs (RV+), mais leurs estimations étaient imprécises (traumatisme significatif, âge avancé, administration de corticostéroïdes ; l'estimation ponctuelle des RV+ étant comprise entre 3,42 et 12,85, 3,69 et 9,39, 3,97 et 48,50, respectivement). Un signe d'alerte (« red flag ») en soins tertiaires semblait informatif (contusion/abrasion ; RV+ 31,09, IC à 95 % 18,25 à 52,96). Les résultats des tests combinés semblaient plus informatifs que les signes d'alerte (« red flags ») individuels avec des estimations de RV+ généralement meilleures en termes d'ampleur et de précision.

Conclusions des auteurs

Les preuves disponibles ne recommandent pas l'utilisation de plusieurs signes d'alerte (« red flags ») pour dépister spécifiquement une fracture vertébrale chez des patients souffrant d'une lombalgie. D'après les preuves issues d'études uniques, peu de signes d'alerte (« red flags ») individuels semblent informatifs car la précision du diagnostic de la majorité d'entre eux est médiocre, comme indiqué par les estimations imprécises des rapports de vraisemblance. Lorsque ces signes d'alerte (« red flags ») étaient combinés, les performances semblaient s'améliorer. Selon des preuves limitées, les résultats permettent d'émettre une recommandation peu efficace selon laquelle la combinaison d'un petit sous-ensemble de signes d'alerte (« red flags ») peut se révéler utile pour le dépistage d'une fracture vertébrale. Il convient également de noter que de nombreux signes d'alerte (« red flags ») affichent des taux de faux positifs élevés et si des mesures étaient systématiquement prises à leur égard, il y aurait des conséquences au niveau des coûts de la prise en charge et des résultats chez les patients souffrant d'une lombalgie. D'autres recherches doivent privilégier des ensembles de signes d'alerte (« red flags ») appropriés et une notification adéquate des tests d'indice et de référence.