很多骨疾病需要进行骨移植。这时从患者自身取骨进行自体骨移植时疗效最佳,但是患者常需要承受另处取骨手术的痛苦与风险，也延长了手术时间及增加术后感染的机会;增加了住院时间和费用;另外取骨还会遗留各种并发症。此外，当患者年龄过小或过大，以及所需骨材料较大或较多时不可能靠自体骨来满足。这时取自人类，通常是人类 捐献者的同种骨（或称同种异体骨）便是最佳的代用品。为此，国内外成立了制备与供应各种同种组织移植材料的组织库。只制备与供应同种骨的为骨库，医院内部自产自用的称为医院骨库，向社会供应的称为地区骨库。   

    深度冷冻（深冻）, 冷冻干燥（冻干）和辐照灭菌可以降低同种骨的免疫排斥反应，是国内外通用的制备艺                                                    

    为了促进同种骨移植技术的发展，现将医生和患者经常提出的问题根据国内外文献资料结合山西省医用组织库的实践经验解答如下，仅供参考。   

    由于自体骨的疗效最佳，因此衡量同种骨的疗效应该把它与自体骨相比较，看同种骨的成功率是多少，比自体骨差多少，以便决定是否值得采用同种骨。同种骨移植的成功率取决于骨损伤的原因、植入骨的种类、部位、大小、患者年令和局部血液供应等条件。笼统地说，深冻/冻干辐照同种骨的成功率可达80%-90%（Komender等1991，Malinin等1989）。通常年幼者优于年老者，小块植骨优于大块植骨，松质骨优于皮质骨，骨腔充填优于骨段插入，不带关节者优于带关节软骨者，表层肌肉覆盖丰富者优于浅薄者。较小骨缺损的修补充填和脊柱融合的成功率达到或超过95%，大段骨移植与膝关节缺损修补则只有70-80%（Czitrom等1992）。导致大段和骨关节同种骨移植失败的主要原因是深部感染、植入骨吸收、骨折、骨不连和肿瘤复发。多数并发症可以通过保守治疗或二次手术得到改善。为了推广同种骨移植技术，我国于1995年、2001年召开两次骨移植讨论会，多家医院共报告了大量病例，疗效与国外多数报告相类似。

    在动物实验中容易对植骨条件进行控制，比较同种骨与同样的自体骨缺损时的疗效。很多这类实验都说明同种骨明显不如自体骨（Itoman等1991）。然而在临床实践中则很难这样做，因为病人病情不同，不大可能从患者身上取出象同种骨那样大的自体骨供做比较。但在口腔科和脊柱融合病例中可以找到这种机会，因其使用的植骨材料较小，不同患者的病情相似。Maxson等（1990）曾用冻干同种骨修复齿槽裂，结果认为与自体骨的效果相似。Allard等（1987）用深冻同种骨（31例）、自体骨（25例）、混合骨（5例）修补颌骨缺损和齿槽裂，疗效并无差别。对脊柱融合一些人认为自体骨优于同种骨（Fernyhough等1991），另有人则认为二者效果相似（Maschlert等1990，Schwarzenbach等1996)。中国整形外科医院（戚可名等1987）报道植入自体髂骨、自体肋软骨、同种异体肋软骨的一次成功率分别为66%、78%、90%，自体组织反不如同种组织。Donald等（1991）以植入后吸收为指标，也看到辐照同种软骨反优于自体软骨。这些临床报道不足说明同种骨的疗效与自体骨相同甚或相反优于自体骨，自体骨肯定优于同种骨，上述报道只是说明患者条件及手术操作的差异有时比骨材料本身的差异起到更大的作用。总之，在不能获得自体骨的情况下，冷冻辐照同种骨可以满足现有的临床骨移植的需要。

    深冻（-80℃），冻干和辐照能显著降低同种骨的免疫排斥反应（Pellet等1983）。很多动物实验表明其成骨效果明显优于未经冷冻/辐照处理的新鲜同种骨。给患者移植冷冻辐照同种骨后的临床反应比较轻微，与自体骨移植相似，可有轻度一过性吸收热，个别患者可出现局部淋巴结肿大，末稍血白细胞增加，血沉加快，通常很快消失。伤口如放置引流，2-3天后即可拔出。这些都说明即使存在免疫排斥反应也是极其微弱的。但是当使用大量同种骨充填巨大骨腔或进行大段和大块骨移植时个别病例会有比较明显的免疫排斥反应，表现为渗出增加或有骨吸收，说明冷冻和辐照处理虽查显著降低但不一定能完全消除免疫排斥反应。免疫排斥反应的大小与患者的全身免疫学特性有关。此外局部不良反应还与局部条件有关，骨端对位不佳或松动会促进局部渗出及植入骨的过度吸收。

    骨移植术后的重要并发症是局部感染，几乎都发生在大段或大块骨移植。同种骨移植的感染率与自体骨移植及其它同类骨科手术感染率相似，手术创伤越大，部位越深，手术室无菌条件差，感染率越高。Lord等（1988）和Dick（1994）曾统计早年大段同种骨移植的感染率分别为11.7%和13.3%。这与早年人工关节置换的感染发生率（8-9%）相似。近年控制感染的手段有所改进，感染率明显降低（Fitzgerald等1991）。假体和大块同种骨都能使局部组织结体内细菌的抵抗力减弱因而出现晚期深部感染。术后伴有皮肤坏死是感染的重要诱因。术后引流有助于预防感染。 为防止感染还可在植入前将骨组织在抗生素盐水中浸泡。发生感染时应进行抗菌素治疗，必要时取出植入的同种骨，再次植入，截肢或其它处置。Lord等（1988）统计的283例骨移植感染中只有1例来自受污染的同种骨，原因是在发出细菌培养阳性报告之前过早使用未经二次灭菌的同种骨。经过辐照灭菌的同种骨不论大段或小块，都从未发生过起因于同种骨的感染事例，说明辐照灭菌同种骨的使用是安全的。

    人们最关切的是艾滋病。骨移植与输血及器官移植一样可以传播艾滋病HIV病毒。既往报道的第1例为一接受脊柱融合植骨的女性，供体为一男性，经髋关节成型时切下股骨头，未经除掉骨髓和二次灭菌就给这名妇女植入。术后20个月后受体腋窝淋巴结肿大，HIV反应阳性，次年死亡。后来检查那名男性供体已显示HIV 阳性，自述有注射毒品史，不久死亡，检查其妻子结果也是HIV阳性（CDC 1988）。最引人注目的是Simonds(1992)报告的事例。一名男性急死，HIV抗体检查阴性其心脏、双肾和肝脏被用于器官移植，54份组织发往35个单位供组织移植使用。结果全部4例器官移植受体均被感染HIV，1-2年后死亡。 重新取出保存的供体组织利用PCR方法检查HIV抗原，结果阳性。说明第一次检查时供体处于感染早期，HIV抗体反应尚未转阳，处于“窗口”期或假阴性期，结果引起这场悲剧。在54个移植组织中，4个为新鲜冷冻骨，其中3个为未清洗骨髓的松质骨，该3例患者全部被感染HIV，另1例植入除掉松质骨即不带骨髓的骨干，未被感染，HIV阴性。其余50份组织给40名患者植入，包括冻干骨（38），冻干软组织（4），冻干辐照硬脑膜（6）和角膜（2），术后都未感染HIV。说明HIV主要存在于骨髓中，除掉骨髓有助于消除HIV的传播。 为了避免受体及骨库工作人员被传播HIV，首先要检查供体的HIV抗体反应，了解供体既往史（高HIV地区，嫖娼，同性恋，吸毒等），删除HIV感染或可疑感染的供体。利用PCR技术检查供体HIV抗原可以防止HIV假阴性反应， 但因成本较高目前尚难以用于筛选。巴斯德消毒（56°C30分钟）和辐照都能使HIV灭活（Spire等1985）。

    输血传播肝炎的案例较多，但组织移植的案例极少。Eastlund（1991 ）指出仅有一例是40年前Shutkin(1954)报告的。一名青年骨折后植骨，10 周后发生肝炎伴有黄疸。供体虽无肝炎历史，但3年前接受过输血。 肝炎传播案例甚少是因为其血清学检查（HBsAB，HCV）十分易行而且有效。显然，除掉骨髓，巴斯德消毒和辐照灭菌都能有助于防止肝炎病毒的传播。

    以上说明只要执行严格的质量管理，清洗骨髓和辐照灭菌，因同种骨移植传播疾病和引起局部感染的危险完全可以得到有效控制。

　　同种骨植入后的反应与植入不带血管的自体骨是一样的。因为自体骨一旦被取出离开血液供应，除了紧靠骨膜侧的一薄层组织，它和同种骨一样也是死骨。植入死骨后很快有小血管长入死骨骨腔中，骨表面被吸收，在其表面有延伸爬入的新骨，逐步取代植入的死骨，称为爬行取代。可见通常先有死骨吸收然后才有新骨取代。植入的同种骨在较长一段时间里内部不断处于新旧和死活交替的过程中。全部死骨被活骨取代的时间取决于植骨的种类，部位和患者的年令（Stevenson等1991,Enneking等1991)。显然自体骨取代的时间比同种骨快，因为它没有免疫排斥问题；小块松质骨比大段皮质骨快，因为很多松质骨的骨梁可以直接被新骨爬行覆盖，无需先经吸收，致密的皮质骨必须先经吸收，形成新的孔洞后才能在其表面上爬行新骨（Glimcher等到983）；儿童的爬行取代也许可在1年内完成，成人可能需要10年以上。不过假如植入的骨组织可以承担所需要的支持和联结功能，这个时间的长短并不是最重要的。

    爬行取代的目的是旧骨吸收后的新骨替代，因此不同程度的吸收不可避免。但是假如旧骨吸收不能被新骨生成及时代替，将出现超前吸收或过度吸收现象，表现为骨质疏松。在大段骨移植时常发生于植骨后6-18个月左右，这时长骨骨段容易出现骨折(Glimcher等1983)，应提起注意。假如吸收过度超前，成骨过度延迟，植入骨质大部消失，则意味植骨失败，这种现象在自体骨移植时也有可能发生。植入同种骨较大或较多，骨端对位不良，固定不稳，局部炎症和免疫排斥是引起过度吸收的重要原因。冻干骨过度辐照，例如当剂量超过35kGy以上时容易出现吸收（Dziedzio-Goclawska等1991）。

    骨移植后的骨生长可以通过骨诱导和骨传导来完成。骨诱导是通过诱导因子使结缔组织转化为骨组织。骨形成蛋白（BMP），组织生长因子TGF-β是重要的骨诱导因子，正常骨基质中就含有这类物质。骨诱导的重要证据是肌内埋入的脱钙骨基质可以转化为骨组织。因此脱钙骨被看成是具有骨诱导能力的骨移植材料（Urist等1975）。骨科临床更多应用的是不脱钙的同种骨。不脱钙的同种骨的骨诱导能力不能靠肌内埋入后成骨的实验来证明，因为它本身就是骨组织。了解冷冻/辐照同种骨是否具有骨诱导能力要看这些制备措施能否破坏骨诱导因子。

    实验证明深冻和冻干不会影响BMP的活性。受到关注的是辐照。早年Urist等（1974）提出20-35kGy剂量辐照能使BMP遭到破坏。但是后来很多作者表示异议，认为通常使用的灭菌剂量（25kGy)不足影响BMP活性，只有增加到50kGy才会有破坏作用（Schwarz等1988，Wientroub等1988）。化学灭菌剂如环氧乙烷对BMP的破坏作用比获得类似灭菌效果的辐照高的多（Munting等1988,Thoren等1995）。实验还证明20kGy剂量辐照不足影响TGF-β的活性（Puolakkainen等1993）。可见冷冻辐照同种骨骨基质中所含骨诱导因子并未被削弱，只是它不会象脱钙骨那样很快释放，而是在骨吸收过程中缓慢起作用。为了增加同种骨的骨诱导能力可将骨诱导因子掺入同种骨中然后使用。以上说明，不脱钙的同种骨即使具有骨诱导作用也不会很大。比骨诱导更重要的成骨机制是骨传导（Aspenberg等1988，Enneking等1991）。骨传导是指新生的骨组织从周边原有的骨组织向植入物的表面伸延爬行实现骨成长的。因此爬行取代属于骨传导，它是同种骨移植后骨成长愈合的基本形式。显然，骨传导的能力也要取决于植入物的性质。利用特制的骨传导小室证明25kGy剂量辐照不足影响同种骨的骨传导能力（Thoren等1995)，说明同种骨所具有的骨诱导和骨传导能力都不会因辐照而受到影响。

    同种骨和同种器官移植时一样，都希望植入的同种移植物能被受体相容，不出现免疫排斥反应。这取决于供体与受体间细胞表面特异的组织相容性抗原即HLA抗原的符合程度。不过骨移植与器官移植不同，是无活性的结构移植，不是有活性的功能移植。器官移植时一旦因免疫排斥引起组织死亡，功能丧失，就是失败。而骨移植是利用死骨充当爬行取代的支架，免疫排斥引起的轻度骨表面吸收不仅不可避免甚至可能有助于新骨爬行取代（Friedlaender1983)。当然这不是说组织相容对骨移植没有好处。大量动物实验结果表明，从组织相容供体获得的同种骨的植骨效果明显优于非相容供体（Bos等1983,Stevenson等1991)。但是人类骨移植不可能象器官移植那样根据HLA抗原选择供体，而且也无必要。因为对冷冻同种骨的组织抗原类型与临床进行的回顾性分析并没有获得组织相容的有益作用的证据（Muscolo等1987)，那些植骨后检出过供体特异HLA抗体的病例，其植骨效果并不比未检出抗体者差些（Friedlaender等1984)。这些现象可能是由于其它因素在影响骨移植预后中的作用比骨的免疫学因素更重要。这也是因为骨的免疫原性主要来自骨髓，而不是骨基质，因此洗净骨髓后的同种骨的免疫原性很低，深度冷冻/冷冻干燥和辐照会使其进一步降低。

   由于免疫排斥是某些大段骨移植失败的重要原因，因此曾希望象器官移植那样在术后使用免疫抑制剂。家兔和狗的骨移植实验表明，免疫抑制剂的确可以降低其免疫排斥反应（Goldberg等1984)，但是这种动物容易出现感染，白细胞减少等并发症，部分死亡，因此这种方法至少目前还缺少临床实用价值。

   输血要考虑血型。但是ABO血型与骨免疫排斥无关，需要考虑的只有Rh血型。既往曾报道3例Rh阴性妇女植入Rh阳性供体骨后Rh反应从阴转阳，其中1例怀孕后所产新生儿患溶血性疾病（Tomford1993)。不过通常骨库并不检查供体的Rh血型，因为只要清洗过骨髓上述危险完全可以避免，而且一般人群中Rh阴性者极少（中国人中只有2%），这种危险只能发生于有生育能力的妇女。总之，同种骨移植在临床没有必要考虑受体与供体HLA特异性抗原与血型的一致性。

    这两种同种骨各有优缺点，应根据不同的需要加以选择。动物实验结果表明冻干（冷冻干燥）能在冷冻的基础上进一步降低同种皮肤与同种骨的免疫原性（Pellet1983,1984)。冻干骨的最大优点是便于室温下长期保存和运输。冻干骨的缺点是其机械性能不如深冻骨。抵抗破坏的能力称为强度，抵抗变形的能力称为刚度（用弹性模量表示）。与湿骨相比较，冻干后骨的拉伸/压缩强度极限与弹性模量不但没有降低相反增加，骨质变脆，甚至难以用锯修整。不过复水后很快复原（Bright等1983）。植入后相当于在体内复水，因此不一定必须提前复水，植入前盐水浸泡就够了。但是应该指出，对骨移植材料的要求主要不是抵抗拉伸和压缩，而是抵抗弯曲、扭转与剪切的能力，特别是对大段的骨移植。而这些能力在冻干之后较湿骨有不同程度的降低，这可能与冻干后骨内出现的纵行裂隙有关（Pelker1987,Rock1996)。以上说明当需要重力支持及大段骨移植时应该使用深冻骨而不是冻干骨。材料力学根据受力后材料的延伸率大于和小于5%将其分为塑性材料和脆性材料两类。皮质骨不论是否干燥均属于脆性材料，在受力后尚未出现很大变形之前就被破坏；松质骨在干燥后属于脆性材料，湿骨为塑性材料，说明湿骨和复水后冻干骨很容易因受力而变形。因此松质骨，特别是复水后的冻干松质骨主要用于充填和融合，而不是承重。因其容易被压缩，在用于充填时不应过度和过量压塞。

    大量实验结果表明单纯冷冻，即使使用液氮也不能影响骨的力学性质（Rock 1996)。大剂量辐照能降低骨的强度（Pelker 1987)，但是只有当剂量超过35kGy或50kGy剂量后才会有所变化（Anderson 1992, Zhang 1994)，因此通常使用的骨灭菌剂量（25kGy)对深冻骨和冻干骨都是安全的。