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PCT 检测与临床意义1简介PCT 是血清中存在的无激素活性的降钙素（calcitonin ，CT ）前肽物质，是由116个氨基酸组成、相对分子量为13000KD 的糖蛋白。
PCT 的体内半衰期为25－30h 。
正常情况下，PCTmRNA 在甲状腺滤泡旁细胞粗面内质网内翻译成含141个氨基酸残基的前 PCT ，分子质量约为 16000KD ，包括N 端84个氨基酸（含25个氨基酸的信号肽）、活性CT(32肽）和下钙素（katacalcin ，21肽）三部分，前两部分由2肽（-Lys —Arg-）连接，后两部分被 4肽（-Gys-Lys-Lys-Arg —）隔开。
前PCT 进入内质网膜，经糖基化和特异性酶切除N-末端的信号肽，生成含116个氨基酸残基的PCT ，后依次经不同的蛋白水解酶酶解，先切除含1—57氨基酸残基的N 端肽（N-PCT ），最后酶解生成T 和下钙素。
2．PCT 检测原理PC 测定结合一步免疫夹心法和最后的酶联荧光分析（ELEA ）。
在分析固相包被针（SPR ）既起移液装置的作用外，又起固相作用。
测试时,仪器将样本滴入包含被碱性磷酸酶标记的抗体结合孔中。
样本偶联物进出SPR 循环多次，使PCT 结合固定在涂有单克隆鼠抗降钙素原免疫球蛋白的SPR 内，与免疫球蛋白偶联形成三明治.末结结合合部分在清洗步骤中被洗去,然后执行两个检测步骤，在每步中，底物4－甲基伞形酮酰磷酸脂循环进入SPR,酶将底物水解为荧光物质，在450nm 处可被测出，荧光强度和样本中抗原的浓度成正比。
根据定标曲线可得出样本中PCT 的浓度.3．PCT 试剂条说明4。
PCT的测量方法及参考范围曾用放射免疫分析法（RIA）和夹心免疫放射分析法对血浆PCT进行测定，虽然灵敏度较高，但放射性元素的污染致使此方法使用受限。
近来PCT的检测方法已改进为双抗夹心免疫发光法。
此方法可排除交叉反应；提高特异性，同时也有很高的灵敏度（0.lug/L）。
PCT检测的临床应用血液肿瘤科:PCT有助于对细菌与真菌引起的系统性感染作出明确诊断。
即使就是化疗患者,PCT对就是否有败血症感染也能作出可靠的检测与评估。
PCT在免疫抑制与中性粒细胞减少患者中的表现与无免疫抑制患者中观察的结果相似,其诊断价值已明显优于CRP与细胞因子。
骨髓移植或造血干细胞移植患者,均存在体液与细胞免疫缺陷,可掩盖因细菌、真菌、病毒及原虫引起的严重系统性感染。
PCT浓度的升高对细菌性全身感染有很高的诊断率。
如果同种异体移植后出现败血症休克,血浆PCT浓度极度升高,表明预后不良。
麻醉科:中小手术血浆PCT浓度通常在正常范围内;大手术如大的腹部手术或胸部手术,术后1～2天内PCT浓度常升高,通常为0、5～2、0ng/ml,偶尔超过5ng/ml(这种情况常以24小时为半衰期,几天内降至正常水平)。
因此术后因感染造成的PCT高浓度或持续高水平很容易鉴别。
复合创伤后12～24小时,PCT中度升高,可达2、0ng/ml,严重的肺或胸部创伤,PCT 可达5ng/ml,如没有感染并发症,一般以半衰期速度降至正常范围［2］。
内科:PCT选择性地对系统性细菌感染、相似菌感染及原虫感染有反应,而对无菌性炎症与病毒感染无反应或仅有轻度反应。
因此,PCT适用于内科医疗中常见的疾病与综合征的鉴别诊断,如:成人呼吸窘迫综合征感染性与非感染性病因学的鉴别诊断;胰腺炎感染坏死与无菌性坏死的鉴别诊断;鉴定感染时发热,如接受化疗的肿瘤与血液病患者;在接受免疫抑制剂的患者中,鉴别诊断慢性自身免疫性疾病的急性恶化与风湿性疾病伴系统性细菌感染;鉴别诊断细菌性脑膜炎与病毒性脑膜炎;对接受化疗的中性粒细胞低下症患者,明确就是否存在有生命危险的细菌与真菌感染;对接受免疫抑制疗法的器官移植患者,明确就是否存在严重的细菌与真菌感染,同时用于感染与移植排斥反应的鉴别诊断。
移植外科:器官移植患者使用PCT检测,可早期引入治疗从而提高生存率并缩短住院时间。
降钙素原（PCT）临床实验室检测应用降钙素原(Procalcitonin, PCT)是一种由116个氨基酸组成、分子量为13kDa的糖蛋白，是血清降钙素（CT）的前体物，在人体内的半衰期约20－24小时，稳定性好。
正常条件下，PCT在甲状腺C细胞中生成并裂解成降钙素。
人血清PCT含量极低，约2.5pg/ml（运用高效液相色谱分析）。
在一些非甲状腺损伤如由细菌感染引起的全身炎症反应、败血症或脓毒性休克、慢性肾衰等患者血清PCT及其组分均显著升高。
PCT是一种蛋白质，当严重细菌、真菌、寄生虫感染以及脓毒症和多脏器功能衰竭时它在血浆中的水平升高。
自身免疫、过敏和病毒感染时PCT不会升高。
局部有限的细菌感染、轻微的感染和慢性炎症不会导致其升高。
细菌内毒素在诱导过程中担任了至关重要的作用。
PCT反映了全身炎症反应的活跃程度。
影响PCT水平的因素包括被感染器官的大小和类型、细菌的种类、炎症的程度和免疫反应的状况。
另外，PCT只是在少数患者的大型外科术后1~4d可以测到。
PCT水平的升高出现在严重休克、全身性炎症反应综合征（SIRS）和多器官功能紊乱综合征（MODS），即使没有细菌感染或细菌性病灶。
但是，在这些病例中PCT水平通常低于那些有细菌性病灶的患者。
从肠道释放细胞因子或细菌移位可能引起诱导。
PCT来源可能的生物学机制：靶细胞（PBMCs等）在LPS各种败血症相关因子作用下，应急分泌PCT。
这种应急分泌超过细胞后转换过程（由Pro-CT分解为aminopro-CT、CT、CCP-1）或后转换过程缺少必需的水解酶，从而导致实验所观察到的PCT成倍增长，而CT不平不变或稍增高。
在正常人血清中PCT 含量极低，在除甲状腺创伤或肿瘤外，系统炎症反应综合症(SIRS)、败血症、急慢性肺炎、急性胰腺炎、活动性肝炎、创伤等患者血清中显著升高，尤其对SIRS/败血症，PCT是一个非常敏感特异的血清学标志。
PCT的临床特点：1.PCT-对于系统性细菌感染和脓毒症(败血症)等具有高敏感性和特异性2.PCT-是诊断和监测细菌炎性疾病感染的一个重要指标，主要用于细菌与病毒性感染的鉴别诊断以及指导抗生素的应用。
降钙素原（PCT）的临床应用与标准化降钙素原（PCT）目前已成为许多医院的常规检查项目，经过10余年临床经验及3000多篇文献资料的总结，PCT的临床诊断意义和临床应用已经得到了综合的评价。
PCT作为新的感染标志物，由于其数值不受非感染因素影响，因此对细菌感染的诊断价值明显高于WBC及CRP，是一项灵敏度好、特异性高的，具有鉴别诊断意义的新指标。
随着PCT在中国的发展，越来越多的医院开始开展PCT的检测项目。
PCT在了解患者有无细菌感染和脓毒症等问题上，具有非常特殊的价值。
目前，国内为了减少抗生素的使用，更加关注PCT检测的项目。
为此，国内许多厂商纷纷自行开发或引进这个检测试剂。
一、降钙素原PCT的发展历程降钙素原是一个116个氨基酸的多肽，它是调解体内钙浓度激素的前体。
尽管近期对降钙素原的兴趣集中于它作为细菌感染标志物的价值，这个多肽最初是用于癌症的血清标志物。
法国肿瘤学家Dr. Bohuon的团队在使用放射免疫法检测甲状腺肿瘤患者降钙素（CT）水平的时候发现降钙素原（PCT）的存在。
1991年海湾战争期间，Dr. Bohuon发现并不是所有肺损伤的人PCT都会升高，而只有那些发生严重脓毒症和/或感染性休克的士兵血中PCT会明显升高，于是Dr. Bohuon敏锐地感觉到PCT有可能与脓毒症存在密切关系，并于1993年最先在《柳叶刀》杂志上发表了“High serumprocalcitonin concentration in patients with sepsis and infection”。
此后，为了帮助科学家们就PCT在脓毒症的诱导、产生、代谢和临床意义进行更深入的研究，德国B·R·A·H·M·S公司伸出了援手，与德法科学家携手开始PCT的研究，并在1996年上市了第一个适合临床使用的PCT检测-B·R·A·H·M·S? PCT LIA，B·R·A·H·M·S公司由此拥有了全球PCT专利。
PCT测试目的与应用说明：PCT试验一般称为压力锅蒸煮试验或是饱和蒸汽试验，最主要是将待测品置於严苛之温度、饱和湿度(100%.)[饱和水蒸气]及压力环境下测试，测试代测品耐高湿能力，针对印刷线路板(PCB&FPC)，用来进行材料吸湿率试验、高压蒸煮试验..等试验目的，如果待测品是半导体的话，则用来测试半导体封装之抗湿气能力，待测品被放置严苛的温湿度以及压力环境下测试，如果半导体封装的不好，湿气会沿者胶体或胶体与导线架之介面渗入封装体之中，常见的故装原因：爆米花效应、动金属化区域腐蚀造成之断路、封装体引脚间因污染造成之短路..等相关问题。
压力蒸煮锅试验(PCT)结构：试验箱由一个压力容器组成，压力容器包括一个能産生100%（润湿）环境的水加热器，待测品经过PCT 试验所出现的不同失效可能是大量水气凝结渗透所造成的。
澡盆曲线：澡盆曲线(Bathtub curve、失效时期)，又用称为浴缸曲线、微笑曲线，主要是显示产品的於不同时期的失效率，主要包含早夭期(早期失效期)、正常期(随机失效期)、损耗期(退化失效期)，以环境试验的可靠度试验箱来说得话，可以分爲筛选试验、加速寿命试验(耐久性试验)及失效率试验等。
进行可靠性试验时"试验设计"、"试验执行"及"试验分析"应作爲一个整体来综合考虑。
常见失效时期：早期失效期(早夭期，Infant Mortality Region)：不够完善的生産、存在缺陷的材料、不合适的环境、不够完善的设计。
随机失效期(正常期，Useful Life Region)：外部震荡、误用、环境条件的变化波动、不良抗压性能。
退化失效期(损耗期，Wearout Region)：氧化、疲劳老化、性能退化、腐蚀。
环境应力与失效关系图说明：依据美国Hughes航空公司的统计报告显示，环境应力造成电子产品故障的比例来说，高度占2%、盐雾占4%、沙尘占6%、振动占28%、而温湿度去占了高达60%，所以电子产品对於温湿度的影响特别显着，但由於传统高温高湿试验(如：40℃/90%.、85℃/85%.、60℃/95%.)所需的时间较长，为了加速材料的吸湿速率以及缩短试验时间，可使用加速试验设备(HAST[高度加速寿命试验机]、PCT[压力锅])来进行相关试验，也就所谓的(退化失效期、损耗期)试验。
PCT测试目的与应用说明：PCT试验一般称为压力锅蒸煮试验或是饱和蒸汽试验，最主要是将待测品置於严苛之温度、饱和湿度(100%.)[饱和水蒸气]及压力环境下测试，测试代测品耐高湿能力，针对印刷线路板(PCB&FPC)，用来进行材料吸湿率试验、高压蒸煮试验..等试验目的，如果待测品是半导体的话，则用来测试半导体封装之抗湿气能力，待测品被放置严苛的温湿度以及压力环境下测试，如果半导体封装的不好，湿气会沿者胶体或胶体与导线架之介面渗入封装体之中，常见的故装原因：爆米花效应、动金属化区域腐蚀造成之断路、封装体引脚间因污染造成之短路..等相关问题。
压力蒸煮锅试验(PCT)结构：试验箱由一个压力容器组成，压力容器包括一个能産生100%（润湿）环境的水加热器，待测品经过PCT 试验所出现的不同失效可能是大量水气凝结渗透所造成的。
澡盆曲线：澡盆曲线(Bathtub curve、失效时期)，又用称为浴缸曲线、微笑曲线，主要是显示产品的於不同时期的失效率，主要包含早夭期(早期失效期)、正常期(随机失效期)、损耗期(退化失效期)，以环境试验的可靠度试验箱来说得话，可以分爲筛选试验、加速寿命试验(耐久性试验)及失效率试验等。
进行可靠性试验时"试验设计"、"试验执行"及"试验分析"应作爲一个整体来综合考虑。
常见失效时期：早期失效期(早夭期，Infant Mortality Region)：不够完善的生産、存在缺陷的材料、不合适的环境、不够完善的设计。
随机失效期(正常期，Useful Life Region)：外部震荡、误用、环境条件的变化波动、不良抗压性能。
退化失效期(损耗期，Wearout Region)：氧化、疲劳老化、性能退化、腐蚀。
环境应力与失效关系图说明：依据美国Hughes航空公司的统计报告显示，环境应力造成电子产品故障的比例来说，高度占2%、盐雾占4%、沙尘占6%、振动占28%、而温湿度去占了高达60%，所以电子产品对於温湿度的影响特别显着，但由於传统高温高湿试验(如：40℃/90%.、85℃/85%.、60℃/95%.)所需的时间较长，为了加速材料的吸湿速率以及缩短试验时间，可使用加速试验设备(HAST[高度加速寿命试验机]、PCT[压力锅])来进行相关试验，也就所谓的(退化失效期、损耗期)试验。
說明：PCT試驗一般稱為壓力鍋蒸煮試驗或是飽和蒸汽試驗，最主要是將待測品置於嚴苛之溫度、飽和濕度(100%R.H.)[飽和水蒸氣]及壓力環境下測試，測試代測品耐高濕能力，針對印刷線路板(PCB&FPC)，用來進行材料吸濕率試驗、高壓蒸煮試驗..等試驗目的，如果待測品是半導體的話，則用來測試半導體封裝之抗濕氣能力，待測品被放置嚴苛的溫濕度以及壓力環境下測試，如果半導體封裝的不好，濕氣會沿者膠體或膠體與導線架之介面滲入封裝體之中，常見的故裝原因：爆米花效應、動金屬化區域腐蝕造成之斷路、封裝體引腳間因污染造成之短路..等相關問題。
壓力蒸煮鍋試驗(PCT)結構：試驗箱由一個壓力容器組成，壓力容器包括一個能産生100%（潤濕）環境的水加熱器，待測品經過PCT 試驗所出現的不同失效可能是大量水氣凝結滲透所造成的。
澡盆曲線：澡盆曲線(Bathtub curve、失效時期)，又用稱為浴缸曲線、微笑曲線，主要是顯示產品的於不同時期的失效率，主要包含早夭期(早期失效期)、正常期(隨機失效期)、損耗期(退化失效期)，以環境試驗的可靠度試驗箱來說得話，可以分爲篩選試驗、加速壽命試驗(耐久性試驗)及失效率試驗等。
進行可靠性試驗時"試驗設計"、"試驗執行"及"試驗分析"應作爲一個整體來綜合考慮。
常見失效時期：
早期失效期(早夭期，Infant Mortality Region)：不夠完善的生産、存在缺陷的材料、不合適的環境、不夠完善的設計。
隨機失效期(正常期，Useful Life Region)：外部震蕩、誤用、環境條件的變化波動、不良抗壓性能。
退化失效期(損耗期，Wearout Region)：氧化、疲勞老化、性能退化、腐蝕。
環境應力與失效關係圖說明：
依據美國Hughes航空公司的統計報告顯示，環境應力造成電子產品故障的比例來說，高度佔2%、鹽霧佔4%、沙塵佔6%、振動佔28%、而溫濕度去佔了高達60%，所以電子產品對於溫濕度的影響特別顯著，但由於傳統高溫高濕試驗(如：40℃/90%R.H.、85℃/85%R.H.、60℃/95%R.H.)所需的時間較長，為了加速材料的吸濕速率以及縮短試驗時間，可使用加速試驗設備(HAST[高度加速壽命試驗機]、PCT[壓力鍋])來進行相關試驗，也就所謂的(退化失效期、損耗期)試驗。
θ 10℃法則：討論産品壽命時，一般採用[θ10℃法則]的表達方式，簡單的說明可以表達爲[10℃規則]，當周圍環境溫度上升10℃時，産品壽命就會減少一半；當周圍環境溫度上升20℃時，産品壽命就會減少到四分之一。
這種規則可以說明溫度是如何影響産品壽命(失效)的，相反的產品的可靠度試驗時，也可以利用升高環境溫度來加速失效現象發生，進行各種加速壽命老化試驗。
濕氣所引起的故障原因：水汽滲入、聚合物材料解聚、聚合物結合能力下降、腐蝕、空洞、線焊點脫開、引線間漏電、晶片與晶片粘片層脫開、焊盤腐蝕、金屬化或引線間短路。
水汽對電子封裝可靠性的影響：腐蝕失效、分層和開裂、改變塑封材料的性質。
PCT對PCB的故障模式：起泡(Blister)、斷裂(Crack)、止焊漆剝離(SR de-lamination)。
半導體的PCT測試：PCT最主要是測試半導體封裝之抗濕氣能力，待測品被放置嚴苛的溫濕度以及壓力環境下測試，如果半導體封裝的不好，濕氣會沿者膠體或膠體與導線架之介面滲入封裝體之中，常見的故裝原因：爆米花效應、動金屬化區域腐蝕造成之斷路、封裝體引腳間因污染造成之短路..等相關問題。
PCT對IC半導體的可靠度評估項目：DA Epoxy、導線架材料、封膠樹脂
腐蝕失效與IC：腐蝕失效(水汽、偏壓、雜質離子)會造成IC的鋁線發生電化學腐蝕，而導致鋁線開路以及遷移生長。
塑封半導體因濕氣腐蝕而引起的失效現象：
由於鋁和鋁合金價格便宜，加工工藝簡單，因此通常被使用爲積體電路的金屬線。
從進行積體電路塑封製程開始，水氣便會通過環氧樹脂滲入引起鋁金屬導線産生腐蝕進而産生開路現象，成爲品質管理最爲頭痛的問題。
雖然通過各種改善包括採用不同環氧樹脂材料、改進塑封技術和提高非活性塑封膜爲提高産品質量進行了各種努力，但是隨著日新月異的半導體電子器件小型化發展，塑封鋁金屬導線腐蝕問題至今仍然是電子行業非常重要的技術課題。
鋁線中産生腐蝕過程：
①水氣滲透入塑封殼內→濕氣滲透到樹脂和導線間隙之中
②水氣滲透到晶片表面引起鋁化學反應
加速鋁腐蝕的因素：
①樹脂材料與晶片框架介面之間連接不夠好(由於各種材料之間存在膨脹率的差異)
②封裝時，封裝材料摻有雜質或者雜質離子的污染(由於雜質離子的出現)
③非活性塑封膜中所使用的高濃度磷
④非活性塑封膜中存在的缺陷
爆米花效應(Popcorn Effect)：
說明：原指以塑膠外體所封裝的IC，因其晶片安裝所用的銀膏會吸水，一旦末加防範而逕行封牢塑體後，在下游組裝焊接遭遇高溫時，其水分將因汽化壓力而造成封體的爆裂，同時還會發出有如爆米花般的聲響，故而得名，當吸收水汽含量高於0.17%時，[爆米花]現象就會發生。
近來十分盛行P-BGA的封裝元件，不但其中銀膠會吸水，且連載板之基材也會吸水，管理不良時也常出現爆米花現象。
水汽進入IC封裝的途徑：
1.IC晶片和引線框架及SMT時用的銀漿所吸收的水
2.塑封料中吸收的水分
3.塑封工作間濕度較高時對器件可能造成影響；
4.包封後的器件，水汽透過塑封料以及通過塑封料和引線框架之間隙滲透進去，因為塑膠與引線框架之間只有機械性的結合，所以在
引線框架與塑膠之間難免出現小的空隙。
備註：只要封膠之間空隙大於3.4*10^-10m以上，水分子就可穿越封膠的防護
備註：氣密封裝對於水汽不敏感，一般不採用加速溫濕度試驗來評價其可靠性，而是測定其氣密性、內部水汽含量等。
爆米花效應示意圖：
針對JESD22-A102的PCT試驗說明：
用來評價非氣密封裝器件在水汽凝結或飽和水汽環境下抵禦水汽的完整性。
樣品在高壓下處於凝結的、高濕度環境中，以使水汽進入封裝體內，暴露出封裝中的弱點，如分層和金屬化層的腐蝕。
該試驗用來評價新的封裝結構或封裝體中材料、設計的更新。
應該注意，在該試驗中會出現一些與實際應用情況不符的內部或外部失效機制。
由於吸收的水汽會降低大多數聚合物材料的玻璃化轉變溫度，當溫度高於玻璃化轉變溫度時，可能會出現非真實的失效模式。
外引腳錫短路：封裝體外引腳因濕氣引起之電離效應，會造成離子遷移不正常生長，而導致引腳之間發生短路現象。
(離子遷移)
濕氣造成封裝體內部腐蝕：濕氣經過封裝過程所造成的裂傷，將外部的離子污染帶到晶片表面，在經過經過表面的缺陷如：護層針孔、裂傷、被覆不良處..等，進入半導體原件裡面，造成腐蝕以及漏電流..等問題，如果有施加偏壓的話故障更容易發生。
PCT試驗條件(整理PCB、PCT、IC半導體以及相關材料有關於PCT[蒸汽鍋測試]的相關測試條件)
JEDEC JESD22-A102-B飽和濕度試驗
說明：慶聲PCT試驗機執行JEDEC JESD22-A102-B飽和濕度(121℃/100%R.H.)的實際試驗紀錄曲線，慶聲的PCT試驗機是目前業界唯一機台標準內建數位電子紀錄器的設備，可完整紀錄整個試驗過程的溫度、濕度、壓力，尤其是壓力的部分是真正讀取壓力感測器的讀值來顯示，而不是透過溫濕度的飽和蒸汽壓表計算出來的，能夠真正掌握實際的試驗過程。
PCB的PCT試驗案例：
說明：PCB板材經PCT試驗(121℃/100%R.H./168h)之後，因PCB的絕緣綠漆品質不良而發生濕氣滲透到銅箔線路表面，而讓銅箔線路產生發黑現象。
