血液短缺怎麼辦?5大創新策略+人工血液技術徹底解決供需危機

血液短缺怎麼辦?5大創新策略+人工血液技術徹底解決供需危機

2025-10-14

血液作為醫療領域中無可替代的救命資源,正面臨著前所未有的供需危機。根據最新研究數據,全球每年約有200萬人死於失血性休克,其中發展中國家的情況尤為嚴峻。印度作為人口大國,2022年的臨床血液需求高達1,460萬個全血單位,但實際供應量卻存在每1000人2.5次捐血的巨大缺口。這種供需失衡在「血液沙漠」——即那些缺乏可靠輸血管道的偏遠地區更為明顯,中低收入國家每年面臨高達1.02億單位的血液短缺。造成這種困境的原因錯綜複雜:年輕化的人口結構導致潛在捐血者比例不足,落後的醫療技術限制了血液採集與儲存能力,而多樣化的疾病負擔又進一步加劇了血液製品需求。即使在發達國家,血液製品的保存期限也成為制約因素——血小板僅能存活5至7天,紅血球最長保存期也僅有42天,這要求血液供應系統必須保持不間斷的運轉。美國紅十字會的數據顯示,美國每天需要29,000個單位的紅血球,但全國僅有3%的合格人口參與捐血,O型陰性血這種「萬能血型」更是只佔人口的7%,使得血型匹配成為另一大挑戰。

Several blood bags with labels on a surface

一、現有血液管理策略的優化

面對血液短缺的全球性難題,醫療機構正透過多種策略優化現有血液資源的使用效率。一項涵蓋2019至2022年的回顧性研究揭示了醫院血液管理的重要發現:在審計期間共發現218例退回血液成分案例,涉及442個血液單位,佔所有發放血液成分的0.4%。其中,紅血球單位(38.4%)和新鮮冷凍血漿(25.5%)是返還最多的成分,而高達77.9%的返還發生在常規輸血請求中。研究數據顯示,44.5%的返還案例可以透過對患者進行更適當的臨床狀況評估來避免,這凸顯了精準輸血決策的重要性。不同科室的返還率差異顯著:病房(39.4%)和加護病房(31.6%)是返還率最高的區域,而急診科僅佔8.7%。時間因素也至關重要——僅27%的案例在規定的30分鐘內返還血液成分,其餘案例的返還時間差異極大,有些甚至超過4小時,導致13.3%的返還成分因超出溫度控制範圍而被迫廢棄。這些發現促使醫院品質團隊將血液成分返還情況列為品質改進項目,透過精益六西格瑪等方法優化流程。多學科協作被證明是減少浪費的關鍵,需要臨床醫生、輸血實驗室專業人員和護理人員共同努力,結合教育培訓、流程再造和技術創新(如RFID和溫度記錄器)來實現血液資源的最大化利用。

二、創新血液替代方案的前沿發展

在傳統血液管理策略之外,科學界正積極探索革命性的血液替代方案。人工氧載體(AOC)的研發已歷經400多年歷史,如今迎來新的突破。美國國防高級研究計畫局(DARPA)於2023年宣布投入4,640萬美元支持生物合成全血產品的開發,標誌著這項技術獲得國家級重視。KaloCyte公司開發的ErythroMer代表了新一代血紅蛋白氧載體(HBOC)的技術巔峰,它透過將血紅蛋白與特殊分子封裝在人工膜中,有效降低遊離血紅蛋白的毒性,其攜氧能力達到儲存血液的2-3倍。這種乾燥紅色粉末形式的替代品具有至少一年的保質期,無需冷藏,重量輕便,可在1-2分鐘內溶解使用,極適合戰場、事故現場等院前急救環境。儘管目前僅完成動物試驗(在兔子身上表現優於晶體輸注且不遜於儲存血液),研究團隊計劃在兩年內啟動人體臨床試驗。ErythroMer的半衰期約18-20小時,可作為「過渡療法」為患者爭取寶貴時間,特別適合那些因宗教原因拒絕輸血的群體(如耶和華見證人)、同種免疫患者或處於「血液沙漠」中的人們。與早期HBOC產品(如Hemopure)相比,新一代AOC致力於解決導致前代產品失敗的核心問題——血壓升高和器官損傷風險。KaloCyte同時推進的第二個項目更進一步,嘗試將ErythroMer與冷凍乾燥血漿和血小板結合,重構全血功能,這項創新可能徹底改變極端環境下的急救醫療模式。

Gloved hand holding two blood-filled test tubes

三、患者血液管理(PBM)的全面實施

患者血液管理(PBM)代表著從「產品安全」到「患者安全」的典範轉移,這種多模式策略在過去二十年中日益受到重視。PBM透過三大支柱構建完整管理框架:優化造血功能、最小化出血與失血、提升患者對貧血的生理耐受性。這套系統涵蓋九個實踐領域,從術前貧血篩查與治療到術中血液保護技術,再到術後恢復策略,形成全週期的血液管理方案。COVID-19疫情期間,世界衛生組織特別發布緊急實施PBM的政策簡報,凸顯其重要性。與傳統「最佳用血」策略相比,PBM實現了多重突破:它將關注點從血液製品本身轉向患者個體,參與者從輸血醫學專家擴展到外科醫生、麻醉師、重症醫師等多學科團隊,目標從「合理用血」提升為「保護和構建患者自身血液」。實踐證明,PBM能顯著減少輸血需求(某些案例降低30-50%),同時降低併發症率、縮短住院時間並減少總醫療成本。匹茲堡大學醫學中心的數據顯示,其PBM項目每年處理約1,600名「無血病人」,僅有2-3名需要使用血液替代品,且效果良好。這種個人化精準醫療模式特別適合發展中國家,這些地區普遍存在貧血問題且血液資源稀缺,透過系統化實施PBM(如設立貧血診所、強化凝血管理能力),可在不增加血液供應的情況下顯著改善患者預後。

四、專業包裝解決血液製品儲運需求

血液製品儲存與運輸這一關鍵環節,德源公司作為全球多家世界級包裝產品製造商的指定代理及分銷商,憑藉其專業的包裝解決方案為全球血液安全提供可靠保障。我們與供應商建立緊密的合作夥伴關係,共同致力於提供最優良、最先進的產品,以滿足血液製品包裝環境的嚴苛要求。血液製品作為生物製劑,其穩定性易受環境因素(如溫濕度變化、光線及化學元素相互作用)影響,因此需要高度穩定的包裝方案。德源針對不同血液製品的特性(如全血、免疫球蛋白、白蛋白等),提供專業的包裝選擇,包括能耐受極端溫度變化的中性硼硅玻璃樽及經中性化處理的鈉鈣玻璃樽。這些包材不僅能適應高溫除熱原(350°C)與滅菌(210°C)工藝,還能抵禦凍干製程的超低溫環境,確保藥劑在有效期內的化學穩定性與安全性。此外,我們可根據客戶需求優化瓶子設計,例如改良凍干瓶的形狀以提升熱傳效率,進一步保障血液製品在臨床應用中的效能與患者安全。

Various sizes of glass bottles, brown and clear

五、未來展望與整合性解決方案

面對全球血液管理危機,未來的解決方案必然是多元整合的。合成血液技術的商業化進程正在加速,如ErythroMer等產品有望在5-10年內實現臨床應用,這將徹底改變院前急救和特殊環境下的血液供應模式。數位化轉型同樣至關重要,區塊鏈技術可用於追蹤血液製品全生命週期,人工智慧則能優化庫存管理和分配決策,南非與美國陸軍合作的大型臨床試驗已為此奠定基礎。政策層面需要建立跨國合作機制,協調各國標準並促進資源共享,世界衛生組織的PBM政策簡報提供了良好開端。冷鏈技術的創新與遠端血液儲存亭的推廣,將進一步擴展血液供應的時空邊界。最根本的是,這些技術與管理策略必須形成系統性解決方案——從源頭的捐獻招募到終端的臨床應用,從傳統血液的優化使用到創新替代品的開發,從單一機構的品質改進到全球供應鏈的協同整合。只有透過這種全方位、多層次的努力,人類才能真正戰勝血液短缺這一世紀難題,為全球病患提供更安全、更可靠的血液保障。

結語

全球血液管理正面臨供需失衡、資源浪費和技術限制的多重挑戰,但同時也孕育著創新突破的契機。從醫院內部的精細化管理到人工血液的前沿研發,從PBM模式的推廣到包裝技術的革新,每一項進展都為解決這一複雜問題貢獻著關鍵力量。未來需要臨床醫生、科研人員、政策制定者和產業界的持續協作,將這些分散的解決方案整合為系統性策略,才能真正實現血液資源的安全、公平和可持續利用。對於面臨血液管理難題的機構和個人,建議諮詢專業顧問,根據具體情況制定個性化解決方案,共同推動這場關乎生命的血液革命向前發展。

 

 

 

 

 

附錄

  1. 醫院血液成分回收研究
  2. 人工血液研發進展
  3. 患者血液管理策略
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陳慕凡 (Vincent Chen)

作者

陳慕凡 (Vincent Chen)

醫藥包裝系統法規戰略專家

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