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【摘要】 ［目的］介绍并分享综合骨库建立20年来的成功经验；探讨骨库在现代矫形外科中的地位和作用。［方法］提供并总结分析综合骨库自1988～2007年间有关同种异体骨，系列异种骨生产、使用的数据。［结果］同种骨：得到死亡供体69具，存活供体88例；收获半关节540件，骨板237件，松质骨粒2 632份；以上同种骨共使用于1 390例病人；系列异种骨：重组合异种骨2 495份，抗感染重组合异种骨208份，注射型BMP 542份，系列异种骨共使用于2 771例病人；20年来，共培训骨库技术人员18名，培养博士48名，硕士36名。［结论］临床植骨材料需求量大，在细胞型组织工程尚无满意的产品问世前，综合骨库所提供的异种骨和同种骨根据不同的植骨需要，取长补短，相互补充，使之成为最理想的选择。综合骨库这种集加工生产，科研开发及教学培训于一体的运行模式必将在中国的组织库事业中发挥愈加重要的作用。
【关键词】 骨库 同种异体骨 异种骨 质量控制
Effect of multi-variety bone bank in contemporary orthopaedics
LI Dan, BI Long, HU Yun-Yu， et al.
Institute of Orthopaedics & Traumatology, Xijing Hospital, The Fourth Military Medical University, Xi’an 710032, China
Abstract: ［Objective］To discuss the effect and the role of the multi-variety bone bank in contemporary orthopaedics by introducing and sharing a 20-year experience with the multi-variety bone bank. ［Methods］Data on a variety of bone grafts were provided by the multi-variety bone bank. Bone retrievals by the author’s teams from January 1998 to December 2007 were summarized and analyzed.［Results］Allografts：a total of 540 hemi-joints, 237 cortical bone plates and 2632 packages of cancellous bone granules were obtained from 157 bone donors (88 living donors and 69 cadavers), and were applied to 1390 patients.Xenografts variety：2495 packages of reconstituted bone xenografts and 208 packages of anti-infected reconstituted bone xenografts and injectable BMP xenografts were used on 2771 patients.Professional training：a total of 18 technical staff members, 36 postgraduates for master’s degree and 48 for doctor’s degree were trained in the author’s multi-variety bone-bank.［Conclusion］A large quantity of bone materials was required in the clinic and presently there is no tissue engineering products permitted for use by the State Food and Drug Administration of China (SFDA).Thus,both the bone allografts and bone xenografts could be selected as substitutes for the diverse requirements of bone grafts. The pattern of integration with processing，preservation, research and development in this multi-variety bone bank inevitably playes an important role in the Chinese tissue banking enterprise.
Key words：bone banking；bone allograft；bone xenograft； quality control
1942年古巴医生Inclan首先提出骨库的概念［1］。20世纪50年代初朝鲜战争期间，美军总结第二次世界大战战伤救治经验，在马里兰州建立的美国海军组织库，采用深低温冷冻或冻干法保存同种异体移植物，是建立最早的组织库［2］。中国的异体骨移植虽然开展较早，但骨库和组织库的历史不长，直到1988年，中国辐射防护研究院在国际原子能组织(international atomic energy agency，IAEA)资助下于山西太原市建立了中国第一家医用组织库。随后，第四军医大学全军骨科研究所综合骨库，解放军总院全军骨科研究所骨库，北京积水潭医院骨库等许多骨库相继建立。如今，我国的部分骨库已走上产业化发展的道路，正如美国等西方国家一样，公司化经营的骨库和以医院为背景建立的骨库同时并存。结合当前的医疗现状，随着国家医药管理局对属于三类医疗器械的同种骨施行的市场化准入制度，以医院为背景的骨库如何立足和发展?其在现代矫形外科中的作用如何?其存在的价值有多大等均是摆在我们面前不可回避的问题。本文作者试图通过整理分析所在骨库建立20年来所做工作，探讨骨库在现代矫形外科中的作用，为骨库的良性健康发展，提供一定的参考。
1 方法
1.1 按同种异体骨、系列异种骨分种类进行数据统计：
1.2 选取一定的时间段进行数据分析；
1.3 异体骨的获取、加工储存及分发完全参考美国组织库协会(American association of tissue banks，AATB)标准制定的“第四军医大学全军骨科研究所综合骨库同种骨技术标准”进行；
1.4 系列异种骨(小牛骨)执行该单项产品的产品标准，包括重组合异种骨，抗感染重组合异种骨和可注射BMP(bone morphgenitic protein，BMP)，三种产品均以从小牛皮质骨中提取的骨形态发生蛋白为主要成分，当与经脱抗原处理的小牛松质骨载体复合后制备为重组合异种骨，重组合异种骨复合抗生素和缓释系统则制备成为抗感染骨，当BMP与赋形剂吡咯烷酮等复合则制成可注射BMP。
1.5 每种产品以一个供临床骨移植使用的最小包装为单位。
2 结果
2.1 同种异体骨
2.1.1 同种骨的获取
共得到死亡供体69具，平均年龄36岁，80%为男性；按照AATB标准筛选，6具供体不符合要求，占8.7%，其中2例为HBsAg阳性，1例1，3阳性，1例1，3，5阳性，1例乙肝表面抗原和丙肝抗体同时阳性，1例梅毒阳性；未检出HIV阳性者；合格供体除颅骨不取外，韧带和肌腱、四肢长骨保留关节面均严格无菌获取，其余如肋骨、骨盆、椎体等清洁获取。
共得到存活供体88例，其中6例乙肝表面抗原阳性，不合格率占到6.8%；获取的骨材90%为髋关节置换术切下的股骨头。
以上145例合格供体共收获半关节480件，加工制备松质骨粒2 632袋，骨板237袋，骨块51袋；其中半关节采用深低温保存，其余冻干后辐照灭菌保存。
2.1.2 同种骨的使用
冷冻保存的半关节主要用于恶性骨肿瘤保肢手术，1998～2007年使用的例数见表1；1998～2001年明显多于后几年，2002年和2003年两年最少。表1 1998～2007年每年使用半关节例数年份（略）
按移植大段骨的部位统计，使用例数及分布情况见表2，以股骨远端最多，其次依次为胫骨近端，股骨近端，肱骨近端等。表2 不同部位半关节在保肢手术中所占比例（略）
本科临床同种骨实际使用例数及所占比例见表3，以肿瘤骨科使用最多，其次依次为创伤骨科，脊柱外科和关节外科。表3 骨材料在各专业组使用例数及比例肿瘤骨科创伤骨科脊柱外科关节外科小儿骨科及其它使用例（略）
2.2 系列异种骨
重组合异种骨于1993年开始临床应用至今共应用2 495例；抗感染重组合异种骨于2001年开始临床试用至今共试用238例；注射型BMP于2001年开始临床试用至今共试用572例。重组合异种骨主要用于陈旧性骨折，骨不连，骨缺损病人；抗感染重组合异种骨主要用于开放性、污染性骨损伤病人一期骨移植修复治疗，以及慢性骨髓炎病人的治疗；而可注射BMP主要用于骨不连或骨延迟愈合等病人，经皮注射促进骨修复，亦可手术中使用。
2.3 综合骨库各类骨材料的应用
自1998～2007年，综合骨库共加工生产各类骨移植材料6 705份，近5年来，各类骨材料的应用情况见表4，结果显示同种骨依然是骨库的主导产品，且呈上升趋势，系列异种骨的应用总体也上升，但明显滞后于同种骨。表4 2003～2007年5年间骨库骨材料使用情况（略）
2.4 骨库技术培训情况
骨库技术培训分两种情况，一种是培训那些打算建立骨库的医院派出的准备专门从事骨库技术工作的人员，主要集中在1990～2001年，时间不等，最长1个月，最短1周，共培训这类人员大约18人；另一种是那些攻读硕士或博士学位，以骨移植或骨移植材料为研究课题的学生，接受骨库规范化培训，少则半年，多则3年，参与骨库的日常工作，这类人员大约有80余人。
3 讨论
自体骨无疑是最为理想的骨移植材料，一直将自体骨作为骨移植的金标准而与其他骨移植进行比较，然而取骨量有限，自体骨取骨造成的并发症和手术对病人造成的痛苦等因素使自体骨移植限定在很小的范围；异体骨克服了自体取骨的缺陷，随着骨库的出现及现代骨库技术的不断发展和完善，异体骨移植发挥着越来越重要的作用。1988年山西省医用组织库建立时，第四军医大学西京医院全军骨科研究所也已开展骨移植术，在骨科专家胡蕴玉教授的带领下，我们不仅获取、加工储存并应用同种异体骨，而且开展的异种骨移植基础研究及初步临床应用已取得突破性进展，经过2年的筹备，在原有单纯异体骨库的基础上成立了中国第一家综合骨库。从一开始，综合骨库就确立了自己的功能属性：（1）获取、加工、储存同种异体骨；（2）加工生产异种骨；（3）研究开发新的异体骨、异种骨产品及人工骨等骨移植材料；（4）开展骨组织工程的研究；（5）进行骨库技术人员的培训和高级研究人员的培养。
尽管骨库的建立发展极大推动了同种骨的移植应用，但供体有限，存在潜在乙肝、艾滋病等病毒交叉感染的危险，仍是制约异体骨难以满足骨移植需求的主要因素；最早的有记载的骨移植是异种骨移植，但异种骨移植却没有很好应用到临床，其中最主要的原因是强烈的免疫排斥［3、4］，如何去除异种骨的抗原是一大难题。综合骨库创始人胡蕴玉教授等处理异种骨(小牛骨)时将牛骨分开处理：松质骨用剧烈的化学方法经系列脱抗原处理制备成载体，从小牛皮质骨中提取骨形态发生蛋白BMP，然后再将二者复合，如此制备的异种骨既无免疫排斥反应，又具有高效诱导活性，尤其适合于骨不连、骨缺损的治疗［5］。综合骨库这种不仅加工、储存同种异体骨，而且研制、开发异种骨的模式，使得自体骨、同种骨、异种骨及人工骨取长补短，相互补充，极大地方便了患者和医生的选择。
膝关节周围是恶性骨肿瘤的好发部位，股骨近端则是许多癌症骨转移的好发部位［6］，当这些部位发生肿瘤时，大段骨移植或大段骨复合人工关节的保肢手术则是不错的选择［7、8］。同种异体半关节(大段骨)的制备、保存和应用是综合骨库和本矫形外科的一大特色。严格无菌获取，百级层流净化间内剔除骨膜、软组织，加压冲洗髓腔，生理盐水加足量抗生素浸泡洗涤，三层血浆袋抽真空包装，-80℃冰箱保存备用，历年来共使用480例，主要用于骨肿瘤保肢手术，从移植骨的部位看，正是肿瘤好发的膝关节周围和股骨近端及肱骨近端使用最多，占到大段骨移植的83%。
尽管本矫形外科系列异种骨的使用数量大大少于同种异体骨，但系列异种骨的研制仍然是综合骨库的另一大特色：将小牛四肢长骨分开处理，从皮质骨中提取具有骨诱导作用的骨生长因子-骨形态发生蛋白，将干骺端松质骨去除抗原制备为具有一定力学强度、良好空隙率的天然骨载体，再将二者复合，所制备的重组合异种骨既不引起免疫排斥反应，却同时兼具骨传导作用和骨诱导作用，尤其适合于陈旧性骨折、骨不连及骨缺损病人的治疗，治愈率达到93%［9］。该产品是中国食品药品监督管理局批准的第一个含有骨生长因子的骨修复材料，到目前为止，已在中国大陆上市销售约10万余份；在重组合异种骨的基础下，复合抗生素及抗生素缓释系统，制备成的抗感染重组合异种骨兼具抗感染和骨修复两大作用，动物实验证明，抗生素的缓释时间可达到30 d，该产品的突出特点是突破传统禁忌，可一期植骨修复开放性、污染性骨损伤病人，对难治性骨髓炎的治疗也有显著作用。
综合骨库第3个显著特点表现在对骨库技术人员的培训和高级研究人员的培养方面，这也是综合骨库的宗旨之一。历年来我们培训骨库专职技术人员18名，这一数字很少，但却与中国的国情相符，因为中国有条件建立有一定规模骨库的单位很少；相反，我们培养了数量较多的高学历人才(硕士和博士合计80余人)，他们在综合骨库的发展方面作出了杰出的贡献。虽然他们中大多数人最后做了外科医生，少数专职从事基础研究甚至有的到企业中发展，但他们都对现代化骨库的技术和管理有全面的认识，对同种、异种骨移植有一个全面、科学、正确的认识，起到了宣传、推广骨移植事业的巨大作用。
中国是一个乙肝大国［10］，综合骨库所筛除的供体中几乎全是乙肝，从另一个侧面也证明了这一数据；到目前为止，虽未筛查出HIV阳性者，但却筛查出1例梅毒阳性者和1例丙肝抗体阳性者，所以，对供体血清学检查十分重要。
质量控制是骨库的重要职责，虽然，中国较大型骨库均参考AATB或欧洲组织库协会(European association of tissue banks，EATB)等标准制定了各自的骨库或组织库标准，但中国却一直没有指导组织库运行管理的国家标准和行业标准。在中国，综合骨库是建立较早，技术、环境、设备以及管理均较先进的组织库，有幸作为主要成员，负责起草了《中华人民共和国卫生部骨组织库基本技术标准》，该标准已通过了专家函审，即将颁布。同时，由解放军总医院骨科研究所骨库领衔起草的《同种骨技术标准》将作为国家食品药品监督管理局行业标准予以颁布。正如有AATB或EATB一样，中国医药生物技术协会骨组织库分会于2005年成立，标志着中国骨组织库事业正从一个新的起点健康发展。和综合骨库一样，国内许多医院内的非产业化骨库各具特色，在现代矫形外科中发挥着越来越重要的作用。如今国家和行业技术标准的即将颁布，孙明学等［11］在2004年倡导的“对组织库管理进行认证”的时机已成熟。与美国等西方国家接轨，推行组织库认证机制，必将解除医院内骨库的后顾之忧，使得公司产业化经营的组织库和非产业化医院内骨库和谐发展、健康发展。
【参考文献】
［1］Inclan A. The use of preserved bone grafts in orthopaedic surgery［J］.J Bone Joint Surg,1942, 24:81-96.
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［9］刘建，王志刚，胡蕴玉，等.外固定架及重组合异种骨植骨治疗胫骨骨缺损及骨不连［J］.中国矫形外科杂志，2003，11：745-748.
［10］桑宏勋，李丹，胡蕴玉，等.骨库移植骨污染及控制［J］.中国矫形外科杂志，2000，2：109-111.
［11］孙明学，许文静，卢世璧.关于骨库管理认证条例的建议(一)［J］.中国矫形外科杂志，2004，19：1517-1519.
作者单位：第四军医大学西京医院全军骨科研究所，西安 710032