在19世纪末，William E. Gallie在治疗C1-2不稳时结合线缆捆绑固定植骨块的技术中，首次报道了使用高温水煮灭菌的方式，便于同种异体骨可以后续再次使用的案例。

同种异体骨在历史上因其独特优势得到广泛应用，这一实践背后蕴含着深厚的医学探索与需求背景。

从曾经最广泛使用的骨修复材料，到现在逐步替代的应用范围，今天就让我们来聊一聊同种异体骨的前世今生。

死亡中孕育新生

从上世纪60年代开始，美国海军人体移植组织库的供体范围涵盖了皮肤、骨髓、肌腱、肾脏、心脏、和心脏瓣膜等，这都源自其先进的技术和管理理念。

正如其座右铭一样，“从死亡中孕育新生”[1]。

在美国海军及政府的支持下，临床医生和科学家们在二战至上世纪90年代末的50年间，极大的推动了骨库的建立，更重要的是对同种异体骨（Allograft）的冷冻、干燥、灭活和免疫原则进行了探索和标准化操作的制定。

这一系列历史中，贡献最卓著的是来自美国马里兰州Navy’s Lahey Clinic的George W. Hyatt医生。上个世纪40年代，George W. Hyatt极大的推进了同种异体骨的获取、储存、流程建立和培训，以及其应用传播[2]。

1949年，George Hyatt说服医院采购了一个可以控温在-20°的小冰柜，用于储存骨科手术中取得剩余自体骨。很快一个冰柜已经无法满足骨科手术的需求。同年美国海军医学院，海军医学研究所，国家海军医疗中心海军医院联合发起和资助了一项提高同种骨储存和保存能力的研究，Hyatt被委任为这一项目的牵头人之一。

建立采集和存储标准体系

海军人体移植组织库（Navy Tissue Bank）的建立和管理不仅在于前期昂贵的设备投入，还意味着对于人骨采集的标准流程的设置和专业人员的培训体系建立。美国海军医学院同时着手建立人骨采集和存储的标准流程及培训，Hyatt受到冻干血浆技术的启发，主动找到了率先将冻干血浆储存和运输标准化的Earl W. Flosdorf医生，这一合作使得冻干骨技术首次在1952年问世，之后的10年间，Hyatt不断完善冻干骨工艺和流程，使得当时的技术已经与现在相差无几。

建立捐献和筛查体系

George Hyatt的另一项贡献，在于他建立了一整套针对潜在遗体捐献的筛查和评估的流程，涵盖了针对疾病家族史，传染病，尸检报告等综合的筛查和入排标准；伴随着冗长的法律顾问谈判和骨科医生的广泛建议下，这一流程首次在1951年公布。

1952年开始，非军职的骨科医生也可以向海军骨库提出用骨申请，在注册需求和签署协议后便可以获得供应。直到70年代迈阿密建立了首个服务平民的骨库Miami tissue Bank；俄罗斯和其他欧洲国家，也相继在这时期建立起了骨库。

客观看待内固定和骨修复技术尚在萌芽的时代背景，治疗外伤、结核、肿瘤和畸形是当时脊柱手术的主要构成种类，临床医生更看重同种异体骨在重建手术中的支撑作用，也造就了当时同种异体骨的广泛应用。

尴尬的应用处境

同种异体骨应用的尴尬境地可以从下面三方面展开。

① 作用单一

上世纪骨科先驱Albee和Phemister在90年代初便观察到灭活后的同种异体冻干骨仅能提供“骨传导“的作用，自体骨的愈合效果则优于同种异体骨。

骨传导（Osteoconduction）：MacEwen、Axhausen和Phemister都观察和明确提到，新骨长入的同时伴随着逐步替代坏死骨质和外援骨修复材料的现象，类似于搭建了一个脚手架供新骨攀爬，但并不能干预骨骼本身的愈合能力。

国际脊柱先进技术研究协会(ISASS)和全美骨科医师协会(AAOS)于2018年发布的骨修复材料应用指南中指出，同种异体骨仅能提供骨传导作用，该指南明确指导临床对于同种异体骨的使用必须联合自体骨。即使使用脱钙骨基质，也仅仅推荐联合自体骨用于健康人群的骨填充需求中[3]。

尽管经过一系列复杂的处理，健康供体制成的同种异体骨也仅能提供骨传导作用。

② 疗效盲盒

准确的说，外科医生无法确认不同病人使用同种异体骨是否能够获得一致的疗效。

在Jeffrey Wang针对脱钙骨基质的一项研究中，甚至发现同一批次的脱钙骨基质依然无法获得一致的临床疗效。

由Wellington Hsu, Jeffrey Wang和Darrel Brodke发起的一项针对全球已上市骨修复材料在腰椎融合术中应用的融合率对照荟萃分析研究中入选了38篇符合条件的研究，对各类骨修复材料的融合率范围(%)进行荟萃分析和对照。其中单独使用同种异体骨（传统冻干骨）报道的融合区间为0~92%，荟萃后的融合率仅为52% (具有类似融合区间过于宽泛问题的，还有脱钙骨基质和自体骨)[4]。

部分骨愈合相关风险因素

自体骨的愈合能力受患者自身因素影响，如年龄，性别，是否吸烟、以及伴随的各类风险因素等，都会不同程度决定手术部位取骨及自体髂骨的最终疗效。如果已经了解了自体骨临床应用的个体差异问题，那就很好解释同种异体骨（含脱钙骨基质）疗效不稳定的原因；包括供体因素（年龄），要额外受供体取骨，冻干工艺、灭活等因素的进一步制约[5-10]。

不论同种异体骨抑或是自体骨，似乎都很难获得可靠的、可预估的、可复制的融合疗效。

③ 来源紧缩

与欧美国家相比，中国的遗体和器官捐赠文化尚未普及。

截至2024年5月，我国公民逝世后遗体器官捐献累计仅5万余例，该数字是美国大约2年的累计量。相对较弱的捐赠意识，是导致国内同种异体骨的来源有限的主要原因。

同种异体骨的供应短缺问题并不仅是中国特有的情况。与欧美国家相比，亚洲国家的遗体捐赠率普遍较低，导致同种异体骨的供体稀缺。这种稀缺性不仅影响了同种异体骨在医疗领域的应用，还推高了其市场价格。同种异体骨在加工和储存过程中需要严格的医学操作和监管，这也会影响同种异体骨的供应质量和效率。不同亚洲国家对于遗体捐赠和同种异体骨使用的法律法规可能存在差异，一些国家可能缺乏完善的法律框架来规范这一过程，导致非法交易和滥用现象的发生。

尽管美国骨库具有规范的管理和成熟的技术支持，供应情况相对充足；2023-2024相关数据显示，北美在疫情后的供体捐赠出现了一定程度的减少，同种异体骨（包括脱钙骨基质在内）的供应出现约20%~30%的下降。

超过40年的内固定技术发展，已经可以替代大部分骨科手术中曾赖以的同种异体骨支撑作用。

材料学和生物工程的日新月异，不论是模拟骨传导作用，还是提供突破传统愈合能力的创新骨修复疗法都已经能极大的满足更复杂多变的老龄化脊柱手术需求（全然不同于80-90年代以矫形和重建需求为主的手术目标）。

根据咨询公司BCC公布的市场数字，同种异体骨预计在2026 年全球占骨修复材料市场仅17.1%，远低于中国市场占比。回顾从骨库诞生直至今日，同种异体骨正逐步被其他骨修复疗法替代。

稳定的替代疗法

矿盐类的人工骨的最初设计目的便是替代紧缺的同种异体骨。

1892年，来自德国的H Dressmann成功的使用浸润于5%苯酚溶液的硫酸钙治疗长骨上结核性骨髓炎切除后的缺损部分填充。他发现硫酸钙能够逐步被血管和新骨替代。这一特点便是今天我们所熟知的骨传导（Osteoconduction）作用，由于硫酸钙大约在5-7周内便会被完全吸收，对于大部分融合需求（硬骨痂期形成的编织骨在矿化前，一般难以在3~6个月内的透视中显影），硫酸钙并不是好的选择。

1920年，骨科学泰斗Albee发现在骨缺损处植入β-TCP（磷酸三钙）可以被自体骨逐步爬行替代。从1970年代，羟基磷灰石合成骨（Synthetic hydroxyapatite，缩写为HA）进入研究视野，HA同样表现出骨传导作用，以每年1-2%的速度被新骨缓慢替代，更适合和其他磷酸钙以复合组合形式获得骨传导和降解速率的平衡。在脊柱手术中，根据一定比例混合的β-TCP和HA能够同时满足脊柱融合相对更长的骨愈合时间，又能持续提供满足骨细胞攀爬的框架结构的临床需求。

通过合成技术、无机盐配比，模拟正常人骨小梁形态和平衡的降解速度，人工骨能够获得和同种异体骨一致的“骨传导”作用的同时，大幅降低了生产、运输和仓储等成本。人工骨的生产过程遵循标准化的工艺流程，因此其质量和性能具有较高的可重复性，这同时意味着在不同患者之间使用相同类型的人工骨时，可以预期获得相似的稳定的疗效。

更不用说…人工骨在中国市场已经完成集采。

突破骨愈合标准

需要能够突破骨传导作用，甚至超越自体髂骨金标准的全新的骨修复材料类型。

Marshall R. Urist意识到，尽管经过了复杂工艺，同种异体骨和人工骨仅却表现出了骨传导作用…这预示着骨愈合的奥秘也许存在于骨骼有机物基质(bone matrix)中。

1965年11月，Urist在《Science》期刊上发表了举世闻名的“Bone: Formation by Autoinduction”文章，详细介绍了通过一系列实验证实的在动物皮下或肌肉组织中诱导生成新骨（Bone in muscle）。基于这一现象，Urist认为骨骼有机质中含有某种天然信号分子，激发和诱导了骨骼再生与修复。1971年，Urist首次使用“骨形态发生蛋白（Bone morphogenetic protein，BMP）”这一词汇来命名这种物质，并把这类作用命名为“骨诱导（Osteoinduction）”[11]。

2012年，由Wellington Hsu, Jeffrey Wang和Darrel Brodke等发起的针对全球已上市骨修复材料在腰椎融合术中应用的融合率对照荟萃分析研究中显示，rhBMP-2/ACS报道的融合区间为90~100%，荟萃后的融合率高达94%，对比自体髂骨额外提高15%融合成功率，对比同种异体骨更是额外提高了42%融合成功率，持续表现出可靠的，可重复的高融合成功率[12]。

即使在不同骨不愈合风险因素的干预下，rhBMP-2/ACS仍能持续展现出高融合成功率。

腰椎翻修手术中，使用rhBMP-2/ACS组依然保持高达92%的高融合成功率；吸烟患者中，对比自体髂骨组使用rhBMP-2/ACS可以额外提高27%融合成功率；骨松患者中，使用rhBMP-2/ACS可以降低65%的骨不愈合风险。这也奠定了众多协会将rhBMP-2/ACS做为无法获得保质保量自体髂骨情况下，应对伴有骨愈合风险案例的最佳骨修复材料方案。

2020年，在AOspine协会的支持下，开展了名为“骨生化科学及证据等级分型（Bone Osteobiologics and Evidence Classification，简称BOnE Classification）”的标准制定。rhBMP-2/ACS成为基于该分类标准中的唯一最高等级证据代表品[13]。

2021年，国际脊柱研究学会（International Spine Study Group,ISSG）一项历时超过十年针对成人侧弯的研究中显示，伴随着成人侧弯病例中rhBMP-2/ACS使用比例提升至80.5%，成人侧弯手术的二次手术发生率从21.4%下降至13%（与rhBMP-2/ACS具有相关性，P=0.029）；北美脊柱外科医生在合并肥胖、需行三柱截骨，伴有矢状面失平衡以及伴高合并症（高CCI）的成人侧弯患者中选择率先使用rhBMP-2/ACS[14]。

2021年，”全美骨科医师协会(AAOS)“引用“国际脊柱先进技术研究协会(ISASS)的骨修复材料应用指南推荐，认证rhBMP-2/ACS为唯一获得”自体髂骨替代应用范围”的骨修复材料[15]。

不论对比同种异体骨还是自体髂骨金标准，rhBMP-2/ACS都显示提供更可靠，稳定，重复实现的高愈合成功率。

同种异体骨依然是重要的骨科医疗资源，持续解决骨骼修复和重建难题提供了宝贵的支持。

随着技术的更迭，通过先进的内固定理念已经能够替代部分对于结构性支撑的临床需求；

而对于非承重部位的同种异体骨松质骨填充用途，人工骨甚至已经可以提供更好的骨传导作用和医疗经济价值。

不胜枚举的I级证据已经证明，rhBMP-2/ACS提供突破了自体髂骨金标准的更高融合成功率。在自体髂骨无法获得的情况下，使用rhBMP-2/ACS联合人工骨或手术部位取骨，已是超越同种异体骨联合自体骨的更优方案。

医疗技术的更新不仅是技术层面的进步，更是医学理念、医疗模式和医疗管理等方面的全面革新。

不断更新知识、适应环境变化，医疗技术才能保持其生命力和竞争力，为患者提供更加优质、高效、安全的医疗服务。

以史为鉴，让医疗价值重回，风波后更值得期待。