【散熱劃時代革命-液冷散熱】
時間：2021/8/1
發文：NO.1287篇
大家好，我是 LEO
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❖晶片效能越強-解熱難度越高
隨著半導體晶片發展-體積越來越小，電晶體密度越來越高，逐漸朝向高性能，超薄，微型化發展，電子元件散熱的空間越來越小，單位面積內所產生的熱能卻越來越高，無論是手機、電腦發熱發熱密度皆呈現指數級增長，此外，加密貨幣挖礦場，大型伺服器與資料中心，高階CPU、GPU產生的熱能更為驚人，如果熱能不能快速有效散出，輕則影響效能，嚴重會導致電腦或手機產生「電子遷移效應」，導致當機無法工作。
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❖台積電未雨綢繆超前部署
今年7月台積電在超大型積體電路 (VLSI) 研討會，展示晶片水冷研究結果，採用水通道直接引導到晶片，藉此提高晶片散熱效率。聽起來覺得不可思議，為什麼突然做這項研究？傳統晶片散熱-在晶片上塗導熱矽脂，將熱量傳到散熱器底部，導熱管、水冷管再將熱量導到鰭片，最後風扇將鰭片的熱量吹走，完成散熱。
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但是，若未來晶片採用 3D 堆疊技術，最新的SoIC先進封裝可以任意組合各種不同製程的晶片，除了記憶體甚至還能直接將感測器一起封裝在同一顆晶片裡面，線路的密度將是2.5D的1000倍，散熱就會遇到大瓶頸。
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3D堆疊晶片設計更複雜，更小的微縮製程，把晶片一層一層的堆疊起來，中間部分難以有效散熱，所以台積電的研究人員認為，解決方法就是讓水在夾層電路間流動，讓水直接從晶片內帶走熱量，這是最有效的方案，這裡指的水並非一般純水，而是不會導電的介電液，實際上操作起來非常複雜且昂貴，目前處於研究階段，這顯示出解決晶片散熱問題，將是半導體產業未來重要發展趨勢之一。
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❖晶片改朝換代推動-伺服器新設計
我們從上面描述可以知道新晶片設計只會更小，更複雜，更熱，而伺服器產業面臨的問題會更大，試想大型資料處理中心，裡面有多少伺服器？多少高階CPU、GPU都是24小時不斷電持續運作，龐大的熱能如何處理？當處理器的瓦數越來越高，一般來說，處理器的熱設計功耗超過240W就很難用風扇(氣冷)來解決，偏偏霸主Intel或是AMD新一代處理器動輒超過270甚至280W，現在馬上面臨到需要液冷散熱來帶走熱量。
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❖跟著產業霸主的方向走準沒錯
Intel在伺服器市場，主流解決方案以x86架構為主，全球 CPU市占率約 92%左右。未來Intel 仍將保持產業龍頭的地位，圍繞它的 CPU平台的升級仍是影響伺服器硬體產業鏈周期性變化的關鍵因素。
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2021 年第一季開始Intel最新的 Whitley Ice Lake 的處理器已向資料中心業者小量出貨，第二季開始放量，到第四季預估將占總出貨量的 40%，滲透率將大幅且快速提升，下一步，Intel英特爾預計 2022 年初量產支援 PCIe Gen5 的 Eagle Stream 平台，將會加速升級資料傳輸速度。
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❖英特爾正式將水冷散熱放進白皮書
有趣的事情來了，產業龍頭也意識到新平台-散熱問題非常棘手，2020年Whitley平台是intel「首度」將水冷頭(注意：非浸沒式)納入技術白皮書，更誇張的事情是未來的新平台 Eagle Stream第一顆CPU Sapphire Rapids至少 300W以上，甚至將來很多GPU會達到500瓦甚至700W以上，水冷散熱方案成為唯一解方，冷卻液監控主機(CDU)與水冷頭(覆蓋在處理器上方的水冷散熱片)全世界只有三家廠商通過Intel認證，台灣的廣運(6125)是唯一兩項全拿的合格供應商。
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❖節能減碳-省電又可以賺積分
歐盟在7月剛通過55套案，其中碳邊境調整機制，又稱碳關稅，預計自2023年起試行，2026年正式實施，先從鋼鐵、電力等產業先行，但是用電大戶的資料中心無法置身事外，跟大家分享一個數字會比較有概念，2017年中國數據中心總耗電量為1200-1300億KW，超過三峽大壩與葛洲壩電廠2017年全年發電量總和(分別為976億KW、190億KW)，占中國總發電量的2%，到了2025年資料中心耗電將高達 3842億KW，占全中國總發電量的 6%，這隻吃電怪獸肯定會被盯上，高排碳業者會被課較高關稅(碳關稅)，將進一步帶動資料中心業者積極導入液冷散熱達到「省電」與「節能減碳」的效果，甚至有望仿效電動車Tesla透過碳積分來挹注獲利，可望大幅提高液冷散熱滲透率。
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❖水冷散熱技術門檻高-不簡單
2021年3月26日雲端資料中心伺服器開發商---緯穎科技宣佈，參與資料中心液冷廠商LiquidStack的A輪融資，並取得一席董事席位，其實早在2019年緯穎就與3M合作開發液冷方案，但是3M的電子氟化液是非導電-介電液是一種專利配方，掌握在3M手中，未來耗材都需向3M購買補充，入股LiquidStack可望取得自主技術。
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大家知道這種-不導電的「介電液」有多貴嗎？1公斤要價100美元，一個180KW的機櫃光是介電液裝滿就要價1000萬，重點是這個介電液每年都會耗損，需要定時補充，這樣就知道賣水的概念有恐怖、有多賺了吧，得介電液者得天下。
就算目前短期重點放在一般的「冷卻水」，得到英特爾認證的兩款冷卻水，一個櫃的成本大約7~8萬元，廣運集團研發成功的介電液打七折賣，一公斤70美元就相當有競爭力，而冷卻水一個櫃更只需要8000元，重點是水要通過認證，水在管線裡面跑如何恆久不變質？裡面還必須添加抗凍劑、苔癬抑制劑等特殊配方，是不是很多眉角！這些都是LEO深入研究去挖出來的。
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❖廣運(6125)上中下游整套系統全部整合
目前有三大產品線，水冷背門(20~25萬)/櫃，水冷頭(100~150萬)/櫃-目前英特爾首度放入新平台技術白皮書，已通過Intel認證，浸沒式機櫃(1000萬)/櫃，此外還有最重要的冷卻液監控主機(CDU)它是水冷散熱技術的根源，還有各種耗材、管線、冷卻水、介電液都是未來的發展重點。
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傳統散熱模組雖然便宜，一個42U的機櫃，風扇加散熱模組成本頂多台幣8~10萬，但將來水冷變成剛性需求，水冷頭機櫃，水對氣120~150萬/櫃，水對水90~120萬/櫃，全球的資料中心大約有 500萬櫃，每年新增30萬櫃左右，大家可以算看看，這產值增速有多恐怖。
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目前全世界只有2家公司有能力量產伺服器等級水冷頭機櫃，雙鴻、超眾這些傳統大廠要跨入最難的CDU(水冷監控主機)至少需要5年以上的參數與經驗值，而廣運的陳總已經深耕30年的散熱產業經驗，水冷頭機櫃的五大關鍵零件--廣運擁有四項(CDU、水冷頭、分岐管、制冷背門)盲插或快接頭，這個產業很新，很多法人也還沒那麼了解，有很多眉角，很多技術秘密，篇幅有限今天LEO就先介紹的這邊。
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如果大家想知道更多關於這個新的「水冷散熱產業」訊息，請鎖定 LEO股民當家團隊的頻道喔，⧉傳送門在下方↓
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天佑台灣，疫情早日結束❤️

香港今日社論2021年07月16日(100蚊獅子頭)
https://youtu.be/g_bbCWx3uIs

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明報社評
香港土地房屋問題水深火熱，行政長官林鄭月娥表示，政府未來一年將加倍努力，繼續展現「開拓土地的勇氣」，惟未見有何新猷，所謂「五方面增加房屋土地供應」，都是談論多時的工作方向；論及具體措施，諸如重推一手樓空置稅、檢視城規條例縮短土地開發時間等，林鄭均沒有作出承諾。香港局勢大致穩定下來，政府需要展示治理能力，解決社會深層次矛盾，當局不斷強調覓地建屋有進展，市民所見卻是公屋輪候時間愈來愈長、樓價快將破頂，政府土地開發必須更有效率。勇而無謀才是鹵莽，縮短造地時間、簡化發展流程，需要大破大立，繼續在現有條條框框內打轉，小修小補，根本無濟於事。

東方正論
曾幾何時，「香港速度」是高效快速的代名詞，可惜俱往矣。尤其是現屆政府，政策局疊床架屋，權責過於繁雜，僅運輸及房屋局，兩者風馬牛不相及，涉及範疇過多，偏偏放在同一個政策局內，一個局長根本分身不暇。凡此種種，無不影響施政效率。立法會昨日有議員提出拆局分家議案，不可謂不對症下藥。立法會昨日通過「改革房屋政策解決住屋問題」議員議案，地產及建造界議員石禮謙表示，運房局局長陳帆一日只得24小時，卻要分身處理房屋及運輸政策，故政府有必要考慮將運輸及房屋分家。

星島社論
文憑試放榜在即，尖子生向來是大學爭相取錄目標。中文大學決定將取錄彈性收生的尖子計畫，延展至全校各科，不再只限於理、工學院，即使核心科目有任何一科未達標，但選修科目表現優異的尖子生，仍有多一個入學機會。協理副校長王淑英接受本報獨家專訪稱，新安排料有利心儀文史哲課程的學生，其專精領域須與報讀課程對應，未有指明「摘星」的數目要求。中大亦推出首屆「校長卓越獎學金」，嘉獎取得佳績的新生，每人獲五萬元。

經濟社評
美國上周新申領失業救濟人數為36萬人，創疫後新低，儲局仍持續偏鴿，美國10年債息曾跌破1.3厘關；美股個別發展，納指收市挫0.7% 。道指收市升53點，報34987點；納指跌101點，報14543點；標指跌14點，報4360點。大型科技股沽壓較大，晶片股滑落，台積電急挫5.5%，輝達（Nvidia）跌超過4.4%。蘋果跌0.45% ； 摩根士丹利將蘋果目標股價調高至166美元，預計Q3業績強勁，得益於iPhone和服務業務的樂觀前景。
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<點評：七種唐氏症篩檢 - 完整版>

各位好

小弟鍵盤婦產科 - 威廉氏後人

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經過了一次又一次的查詢

妳是否真正搞懂唐氏症篩檢了呢？

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對我來說

產檢其實很簡單

如果妳把產檢看做一份考卷

裡面只有三種題目

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第一種是”送分題”

基本上健保給付的項目，

全部都做就對了。

至於到底做了些什麼？

都正常的話

搞不清楚似乎也沒什麼關係。

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第二種是”是非題”

大部分的自費項目屬於這一類型，

其實妳只要單純考慮C/P值

幾百塊的加減做，

幾千塊的看一下存摺，

再猶豫一下要不要做就可以了

這類型的檢查通常也都沒什麼風險

最多就多花了點錢，

多抽了幾管血而已。

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產檢唯一真正需要動點腦筋的：

只有這唯一的一題選擇題

也就是”唐氏症篩檢”應該怎麼做才好

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這不只是一題選擇體。

還是一題多選題

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妳可以單做初唐

妳可以直抽羊水

妳也可以先做初唐，再猶豫下一步怎麼做

妳也可以同時又做初唐又做NIPT又抽羊水

當然這樣又花錢又冒破水的風險就是了

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對於不同的族群

又有著截然不同的答案

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唐氏症篩檢相當複雜

一共有七種常見的方法

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完全不知道的

可以參考小弟過去的相關發文

請google 威廉氏後人 + 任一唐氏症篩檢法 即可

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這七種，分別是：

1. 年齡法
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2. 第一孕期唐氏症篩檢 = 初唐
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3. 第二孕期唐氏症篩檢 = 二唐
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4. NIPT ≒ NIPS ≒ NIFTY ≒ 非侵入性胎兒基因檢測
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5. 超音波軟指標法
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6. 羊膜穿刺
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7. 絨毛膜採樣
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首先，

年齡決定法是最簡單的

基本上卵子年齡幾歲

唐氏症風險對照表格就知道了

值得一提的是

除了唐氏症風險之外

其他數種基因遺傳疾病也和年紀有關

在此給幾個常見年紀讓各位參考

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唐氏症風險 所有基因遺傳疾病總風險

25歲 1/1250 1/476

30歲 1/952 1/385

35歲 1/250 1/192

40歲 1/100 1/66

45歲 1/30 1/20

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這裡的年紀，

指的是”卵子年齡”

也就是說

如果妳是幾年前冷凍的胚胎或卵子

或者是高齡跟其他捐贈者借卵者

一切以”卵子年齡”為準

不考慮子宮年齡喔！！！

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也就是說

48歲的女生，

如果用20歲的卵

唐氏症風險其實很低。

是以20歲計算。

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初唐、二唐、nipt、羊膜穿刺、羊水晶片、超音波軟指標

這些在過去的文章中都有詳盡的說明了

在此就不再複製貼上

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其中，

由於超音波軟指標法大家最不熟悉

雖然我以前發過類似的文章

但大家還是針對”心臟小白點”或者”腿骨較短”是否是唐氏症

因而陷入無限的煩惱之中。

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我也最常收到類似的提問：

“威廉醫生您好：我初唐低風險，29歲，但超音波發現心臟有小白點，請問我應嘎抽nipt或抽羊水嗎？”

這是一個超級萬年考古題

但我還是會一直收到這樣訊息。

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所以

我決定直接把公式提供給大家

請大家自己練習計算看看囉。

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異常項目 唐氏症比例 正常比例 風險倍數 單一項目風險倍數

頸部增厚 33.5% 0.6% x 53.1 x 9.8

肱骨過短 33.4% 1.5% x 22.8 x 4.1

腿骨過短 41.4% 5.2% x 7.9 x 1.6

腎盂水腫 17.6% 2.6% x 6.8 x 1.0

心臟白點 28.2% 4.4% x 6.4 x 1.1

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也就是說

如果妳本來初唐的風險是1/10000

妳在高層次也只發現”單一一個”心臟小白點的問題

妳的風險就變成1.1/10000

那妳當然不需要特別擔心

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但如果妳同時出現多個不正常的現象

頸部又厚、手又短、腳也短、心臟也有小白點

妳又只有做過二唐的話

那我就會強烈建議妳應該去抽羊水

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這是一個風險疊加的概念

如果妳老公只是某一次電話沒接到

這是否暗示他有小三呢？

通常這只是一個”意外發現”

不代表什麼。

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但如果妳老公常常不接電話、手機待機畫面是別人的照片、半夜常常不明原因出門

這樣妳再高度懷疑妳老公不遲。

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所以

各位不要再為了一個心臟小白點半夜睡不著覺了

很低的風險x1.1 = 還是很低的風險

便宜的餐廳，

多付了一成服務費

還是很便宜的。

只要記得保持防疫社交距離就好。

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為了讓各位知道超音波軟指標法在所有唐氏症篩檢中

到底有多不準確

這邊簡單提供各位這種檢查的偵測率

這裡的疾病偵測率

指的就是：”如果妳小孩真的有唐氏症，用這個方法抓出來的機率多少”

檢查方式 疾病偵測率

羊膜穿刺 / 絨毛膜採樣 ~100%

NIPT 99.7 %

初唐 + 二唐 (二階段流程) 92 - 97%

初唐 87 - 92%

二唐 70 - 86%

超音波軟指標 68 - 73%

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我們也可以從上述的表格中看出來

目前針對唐氏症篩檢裡面

單用超音波或單做二唐，

大概是最不ok的作法

準確率無法達到九成以上。

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至於大家第二常問的：

如果已經確定要抽羊水、或者我已經決定要抽NIPT

我是否還需要做初唐？

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關於這個問題，

我在這裡提供一個很重要的資訊給各位

在2016年，

一個大型的研究中指出：

針對一共55113個產婦接受初唐檢查：

其中 341個頸部透明帶 >3.5mm

在這之中

有164個孩子確定染色體異常，佔48.1%。

值得一提的是

對於另外139個染色體正常的孩子

仍有28個結構異常！

佔這些染色體正常的孩子中的20.1%！

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也就是說

羊膜穿刺跟NIPT固然有他們強大的準確率

但他們針對結構的問題

並沒有任何的診斷力。

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因此

如果是已經確定要抽羊水或NIPT的媽媽們

我仍舊建議

應該接受”初唐的超音波部分”檢查

才能夠彌補羊穿或NIPT的不足

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當然你會說，

20幾周再照高層次還不是一樣可以偵測出來

是沒錯啦，

但我還是認為

很多問題

如果可以更早期發現

對妳的身心靈的傷害會比較小

比如說嚴重的無顱畸形、斷臂殘肢、胎兒水腫等等問題。

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至於如果妳想知道的是關於雙胞胎的問題

首先

初唐跟羊穿是一定可以使用

這個沒什麼問題

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唯一困難的是NIPT對於雙胞胎到底是否可行？

首先，同卵雙胞胎是確定不受影響

畢竟兩個孩子的染色體組成完全相同

至於異卵雙胞胎：

目前NIPT的唐氏症偵測率為98.2%

因此原則上是可以。

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但比一般單胞胎更容易出現檢驗失敗：(24.5% vs 2.1%) 。

原因是因為可能出現雙胞胎DNA碎片比例落差懸殊

比如說8%的A寶，但只有1%的B寶

這樣就無法發報告

當然通常這樣的情況

NIPT廠商應該要退錢給妳

然後妳就乖乖去抽羊水了吧

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另外，

如果是多胞胎合併胚胎萎縮

則不適合NIPT。

因為齁

如果一個萎縮一個存活

NIPT報告出來一個正常一個唐氏症

沒有人可以告訴妳

是否是正常的那個存活

而不是唐氏症那個存活

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因此，

如果是多胞胎合併胚胎萎縮

NIPT就完全不要想了。

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最後一個網友常見的問題

叫做胚胎切片(PGS)後是否仍需要做唐氏症篩檢的問題

這是一個非常嚴重的錯誤觀念

身為同時擁有婦產科專科、高危險妊娠專科、跟人工生殖專科醫師執照的我

必須再三跟各位強調：

根據美國生殖醫學會及歐洲生殖醫學會共同的聲明

由於胚胎切片時切片的位置是胚胎的外殼

也就是未來發育成胎盤的地方

並不是切片在未來發育成胎兒的內細胞團上

因此胚胎切片結果對於胎兒的情況仍是”不確定的”。

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美國生殖醫學會及歐洲生殖醫學會均建議

“PGS過關的產婦仍應依照產檢準則接受唐氏症篩檢。”

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至於妳問我說這樣結果不一致的比例高不高

根據統計

胚胎切片與胎兒情況不同的比率高達：6.8% - 10%。

因此

沒有人說高齡做了PGS過關就可以放心不會是唐氏症

這是一個非常嚴重的標準錯誤答案！！！

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以上這些問題

是我在這段時間陸陸續續收到許多網友寄來的詢問

我一次完整地跟各位做說明

當然啦

如果你有看我的直播

應該都學會了。

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對我來說

要搞懂唐氏症篩檢很簡單

就很像選手機一樣。

選手機有以下這些方法：

1. 看出廠年份：十年以上的舊手機可能壞掉的風險就高

2. 看各個角度的照片。從中推敲手機不正常的可能。

3. 查詢重量、電力、容量等間接資訊。

由這些間接資訊去了解一支手機，想當然是比較不準確的。

4. 盜取手機公司碎紙機的機密資料，再拼湊起來分析。
這是一個特好的方法，但成本高昂，也還是有錯誤的可能。

5. 直接拆開來看，但小心別弄壞了。
這是一個最好的方法，唯一的缺點就是有弄壞手機的可能。

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如果你已經完全理解各種唐氏症篩檢方法

我相信妳能夠知道我在這段選手機的說明中代表的涵義

希望這關於唐氏症的最後一篇文章

能夠提供各位

迷失在唐氏症篩檢的十字路口上的媽媽們

一些正確的指引方向。

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以上

一些淺見

提供參考

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參考資料：

1.2007 January ACOG Practice Bulletin.

2.J Med Screen.Mar;23(1):1-6.

3.Ultrasound Obstet Gynecol 2015; 45:61.

4.Fertil Steril 2016; 105:49.

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