秒懂!為什麼Ct值高才是陰性?怎麼看Ct值?用一張A4紙輕鬆告訴你

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【華人健康網編譯洪辰竺/台北報導】在Covid-19長期的戰「疫」中,檢測一直都是相當重要的環節,科技部Youtube頻道—數感實驗室(NUMERCY LAB)的賴以威老師合作,帶大家用一個較輕鬆易懂的方式,用數學來認識防疫中常聽到的「Ct值」。

秒懂!為什麼Ct值高才是陰性?怎麼看Ct值?用一張A4紙輕鬆告訴你
秒懂!為什麼Ct值高才是陰性?怎麼看Ct值?用一張A4紙輕鬆告訴你

關心疫情的你,想必已經每天養成每天看確診人數新聞的習慣,確診、沒確診,看似好像一翻兩瞪眼的事情,但其中有相當大的學問,否則也不會出現之前九採陰後轉陽的案例,為了確診門檻的Ct值,而爭論不休的問題,麼呢?究竟新聞裡面一直在講的Ct值是什麼呢?為什麼Ct值高才是陰性?

(圖片/取材自數感實驗室YouTube頻道)
(圖片/取材自數感實驗室YouTube頻道)

Covid-19病毒的棘刺體積比一般流感病毒小10倍,需用PCR檢驗病毒含量

在回答這個問題之前,我們要先了解Covid-19的檢測方式,首先,一般流感病毒的棘刺體積非常非常小,大約只有100奈米,而Covid-19的病毒棘刺比流感病毒更小,只有流感病毒的1/10,大約是9-12奈米之間。

因此,只有透過非常特殊的方法,才能夠推測出病毒到底有多少的數量,這個就是新聞上所常提到的「PCR檢驗」,PCR檢驗是一種從原始樣本中,多次複製特定基因序列的技術,即為「即時反轉錄聚合酶連鎖反應」(Real-time RT-PCR),全名為 Real-Time Reverse transcription polymerase chain reaction。

(圖片/取材自數感實驗室YouTube頻道)
(圖片/取材自數感實驗室YouTube頻道)

Ct值為一種放大倍率概念,倍率小代表原有樣本數量就多

先舉一個簡單的例子,這邊我有一張A8尺寸的撲克牌,如果把他放大,變成面積兩倍的A7尺寸撲克牌,再把他放大,變成A6尺寸,再放大兩倍 就變成A5,再放大2倍,就變成一張A4,A8總共要放大16倍才是A4。

以此類推,要放大到A4,A6需要放大4倍,A5需要放大2倍,由此可知,圖片越小,他的放大倍率就要越大,這時候「放大幾倍」就變成一個我們可以用來衡量圖片大小的數值,比如說,放大16倍的照片,一定比放大2倍的圖片來的更小一點點,PCR檢驗就是類似的道理。

一開始,採檢人員會先以探針偵測病毒的特有基因序列,將基因片段做螢光標記,接著複製增加基因片段,然後再複製再複製,複製再複製不斷的巡迴下去,一直到某一次的複製,數量大到儀器可以觀測到訊號,所謂的Ct值,全名是cylce threshold value,中文翻譯是「循環閾值」,就是原始樣本到底複製幾次才會抵達設定可以觀察的門檻值。

比如說,如果今天Ct值是20,代表這個樣本需要放大20次,同樣的道理,Ct值越低,就表示基因的樣本數目越多,不需要複製很多次,就能判定這是陽性,因為是放大倍率,所以這個值越小,反而是原始的樣本就很大。

只是,PCR有一個很關鍵必須要注意的地方,就是一般我們講「放大幾倍」,可是PCR是指「循環幾次」,每次循環複製出來的基因,就如同細胞分裂,跟我們剛剛的A4紙一樣,都會是前一次數樣的2倍,因此理論上,被循環放大的基因總數,是以2為底,以循環次數為次方的指數,公式可以寫成這樣子。

(圖片/取材自數感實驗室YouTube頻道)
(圖片/取材自數感實驗室YouTube頻道)

換句話說,Ct值差1,代表差了2倍的病毒量,如果差10,代表是2的10次方,是1024倍,1000多倍的病毒量,當然這邊講的是一些比較簡單的數學模型,真正的檢測會因為方法不同,還有很多細節要考慮。

Ct值到底要多高,才算是陰性呢?

根據研究,一般認為Ct值大於32,病毒量就已經少到不具感染力,先前台灣採用的確診門檻,是Ct值35,今年3月初放寬到34,近日為了節省醫療量能,把Ct值標準改為30以下才算確診。而日本、美國的確診標準是40,加拿大是35-38,所以,像是標準差異、樣本來源、病程長短、採樣細胞不足,以及儀器限制等因素,都會影響到Ct值的大小,以及檢測的結果。

這也是我們時不時會聽到新聞有在說,有人在國外確診,來到台灣的後卻是陰性,或者是在台灣的時候是陰性,而到國外卻驗成是陽性的狀況,因為真實的狀況有太多的變數,太多的不確定性,以上就是有關數學認識Ct值的分享。

面對難以捉摸的病毒,我們必須仰賴第一線的醫護人員、相關學者、政府官員,最重要的是你我共同的努力才能順利防疫,度過重重難關。

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本文經【數感實驗室】授權使用

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