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输血史话
中国红十字总会原血液事业部副部长工
洪俊岭 搞译
兰德斯泰纳(Karl Landsteiner),一个不能被遗忘的名字;输血,一个古老又年轻的话题;让我们穿越历史的隧道,回顾过去,展望未来。
输血作为医疗急救的重要手段已毋庸置疑。全球每年有近亿人次献血,以解救生命垂危的伤病患者。输血、献血越来越与人类的生产、生活密切相关了。但这并非从来没有的。现代化的输血医疗仅仅是近百年来的事情。就在进入20世纪之时,人类受传统的血液观的束缚,对血液还充满了迷惘、恐惧和神往。
近百年血液观和输血技术的变化与发展与人类近代科学技术的发展与形成完全是同步的,回顾一下人类对血液的认识过程及输血、献血的发展史,对我们做好血液工作,充分认识血液事业与社会生产生活的关系是极有裨益的。
原始的血液观
人的皮肤一旦被划破,马上会流出鲜血,皮肤破损愈厉害,流血愈多,最后就可能导致失血性死亡。人体伤口流出的血液从鲜红,逐渐变为紫黑,进而凝固,这在原始人的头脑里打下了深刻的印记:血液即是生命也是死亡。他们在崇拜蕴藏着生命的血液的同时,更惧怕血液中所包含着的"死"的阴影。人们都自觉不自觉地祈念着能与血液中的这个阴影分离开来。因此在原始人的医疗行为中,凡是涉及到血液的,基本上可以说是以刺络放血为主,这一直持续到现代输血观念的出现为止。
进入到现代社会,人类的血液观、输血观发生了质的变化,从传统的输全血进入到成分输血时代。古代人一直以惧怕的血液中的"死"的阴影,已被感染症的病原体、免疫抗体等科学认识所取代。其实,对血液科学的、正确的认识来自于人类本身一贯祈求安全、有效地延续生命的强烈愿望和不懈的摸索。
古代人认为血液中蕴含着生命,因而会将新鲜血液直接喝下,奴隶主会用奴隶的血洗浴以达到返老还童、强壮身体的目的。在古罗马的竞技场,一个经过殊死搏斗被打倒的角斗士将要死亡时,观看者往往涌入场内争相吸吮角斗士汉出的血液,以期待角斗士的力量转移到自己的身上。他们笃信刚刚流出的血液最具生命力,由此我们可以找到现代临床医生为什么在给病人输血时总是认为血液越新鲜越好的深刻历史根源。
在古代人心目中血液的生命力是以返老还童、增添力量为中心的,因此还衍生了血液决定性格、决定体质的拟想。在历史上曾有过放血治疗精神病的例子。
像麻风病这类疑难病症的治疗,那就更离不开血液了,在日本的一出古典戏剧中就演出过为了治好儿子的麻风病,而把自己的血液抽取出来让儿子喝的悲惨场面。12世纪德国诗人Hartmann还曾在他的诗歌里描述了发生在被称为中世纪医学发祥地意大利的萨莱诺的这样一个故事:一位纯情少女在知道只有用纯洁处女心脏的血液才能治好她心爱的心上人--一位骑士的麻风病后,她毅然走上了切开自己心脏取血的手术台……
放血疗法的风潮
Galenos的生理学说是在进行了多种动物试验的基础上建立起来的,而且富有哲理性,他认为:人体内的血液循环决不是一成不变的量,而是不断由肝脏一点点制造出来,并送往参加血循环决不是一成不变的量,而是不断由肝脏一点点制造出来,并送往全身参加血循环的。
在12~13世纪的德国僧院里,僧侣们必须履行一年数次放血义务。在15世纪的中叶,刚刚发明了活字印刷,就出现了"放血保健全年行事?quot;,以提醒人们定期放血,以保健康。对于当时的医学来说,灌肠和放血,即"排除疗法"是最有效的治疗手段。
但是,在历史上,反对放血疗法,批驳"放血万能"的也大有人在。反对者的观点基本上与"液体病理学"相反,是提倡"固体病理学"的。能完整批驳长期以来支配医学界的生理学错误的第一人是威廉·哈维(Wiliam
Harvery)(1578~1657)。
最初在人身上输血的尝试
传说在人身上尝试输血的第一人是罗马教皇Innocent八世,这件事发生在1492年。因无详细记载,很难想象在哈维(Harvery)发现血液循环理论之前的一百多年前如何真正实施输血,倒是很有可能是让患者直接喝下年轻力壮人的血。
1615年德国化学家A.Libavius(1546~1616)已将输血方法著书立传,他用两根银管将青年人与老年人的动脉连结起来,目的是使老人返老还童,但他所写的输血实践的总结还是自认为应该这样做而没有做就不得而知了。在1639年,英国发明家Francis.Potter牧师就产生了在人体人输血的设想,1652年他在致Harvey的友人J.Aubrey的信中,详细解释了用雏鸡的胃以及动手膀胱等连结象牙管制成输血器具,这是在那个时代受到哈维(Harvey)的影响所进行的一种新尝试。
在法国,身为数学和哲学教授的路易十四皇帝的御医Jean Baptiste Denis几乎也在这个时间,在狗身上的相互输血获得了成功。1667年6月15日,一个因长期发烧曾多次施行放血治疗的15岁的孩子成为Denis在人身上输血的第一病人,他再次给患病的孩子放了3盎司血之后,将其静脉与羊的颈动脉连接,给其输注了9盎司羊血。嗣后,这个孩子竟奇迹般地好了,一扫过去嗜睡和精神错乱的状态。Denis信心大增,决定要做更多的病例,以证明输血疗法的作用。在一位患有躁狂症病人的妻子的要求下,他开始以输血治疗躁狂病的手术,第一次是在患者正在发病时,给他输注了一头性情温和的小牛身上的5~6盎司血,这次输血后患者病情有所好转。数日后,第二次输血后,患者主诉脉搏加快,头上出冷汗,肾部疼痛并伴有恶心,第二天的尿呈黑色,这是典型的输血反应引起的症状。患者于两个月后恢复。之后患者又发生躁狂,其妻的再三要求下,虽然进行了输血,但未能成功,患者于第二天死亡。那些一直忌恨Denis的人借机诬告他与患者的妻子毒死了患者,并引起诉讼案。经过长时间的法庭争论和调查,真相大白,实际上是患者的妻子毒死了其夫,法庭终于宣判Denis无罪。然而,一直反对Denis的巴黎医师会不断给巴黎大学医学部做工作,使输血这一有益的实验处于不可能进行的状态。10年后的1678年,法国颁布法律,明令禁止在人身上输血。随之,英国也参照该法令,颁布了禁止文书。从此,世人渐渐淡薄了人身上的输血疗法。当时较为盛行的说法则是动物血可以治疗精神病,可以改变性格,如输了羊血的狗会长出羊毛和羊角,狐狸输了羊血性格会变得乖巧,这使人们似乎感到输血的害处比益处要多得多。
人与人之间输血实践的创始者
英国的Richard Lower的法国的Denis到底谁先在人体上进行了输血实验呢?在嗣后的长时间里,成为两国争论不休的问题,后来发现了Denis的伦敦一家刊物上的投稿,日期是1667年7月22日,文中详述了在人身上进行输血的过程,最后两国终于达成了这样的共识,Lower是在两只动物之间进行输血的成功者,而Denis是用动物血输给人的创始者。
争论其实到此并没有完结,在围绕着英国的Blundell和美国的Philip Syng
Physick两人之间谁最先在人与人之间进行了输血实践还引发了一场争论。
James Blundell (1790~1878)在这方面的业绩已有1818年登载于学术杂志的论文为凭证,但也有人认为他并不是人与人之间输血实践的第一人,在这一荣誉应属美国的P.S.Physick。而他的输血实践则是在1795年,人们提出了如下例证:在1825年,美国的医学杂志报道了Blundell第一例输血成功的事迹,在这篇报道的注释中,特别说明了Blundell是一位多产作家,而Physick是一位寡产作家,虽然早在30年前就进行过人与人之间的输血实验,只是没有进行报道罢了。这两位输血界的前辈,均毕业于英国的同一所大学,但Blundell是在Physick之后21年的同校之友,
以当时医学外科泰斗J.Hunter算起的话,Physick是他的学生,而Blundell则属她的学生的学生。
他是受到同学J.H.Leacock在1817年发表的"同种输血"这一论文的启发,而大胆地进行了这一实践。实际上美国的Physick确是人与人之间输血的第一人。
但是Blundell划时代的同种输血概念的创立,并不是建立在血液免疫学的基础之上的,仍然没有走出从动物实验推论的范围。1825年最初报道了人与人之间第一例的输血成功的消息,引起人很多追随者,然而就在这种热烈的气氛中,
Blundell自己却因输血副作用不断产生而对人与人输血抱着十分慎重的态度,决不敢轻易尝试。
与其谈论Blundell的功绩,倒不如说作为产科医生的他经常目睹妇女分娩时因失血过多导致死亡,产生了输血是否可以使产妇脱离死亡的危险的念头,与此为动力,进行了大量的动物实验和输血器具的改良,在医疗领域导入了血液循环的概念,作为补充疗法的输血学进入了新的阶段。
从现代输血学的观点来看,不懂得血型为何物的Blundell的输血是十分危险的,完全是一种十分冒险的做法,成功的概率很低。因此,当人们未能看到人与人之间输血的确实成效后,再度使异种输血复活。1854年欧洲流行霍乱时,J.Bovell曾认为乳汁可以在体内变成血液,而给病人输注牛奶;1881年Shwarz曾主张生理盐水可以代替血液,之后瑞士的J.L.Bischoff就曾用生理盐水输给产后大出血的产妇。
1874年,英国的W.Highmore曾认为在没有供血者的时候,可以将产妇流出的血液收集起来,进行自身输血,并认为这种做法是救治产后大出血的唯一的办法。
当时输血最大的困难是血液凝固问题。把纤维除去可以防止血液凝固的实验是从1821年由Pre'vost(法文)开始的,1850年由Brown
Se'quard(法文)等人投入使用,19世纪70年代初的普法战争中也命名用了这种方法。在1897年,Stocker在他的一部怪异小说中曾有过这样的描写,"她看起来即年轻又纯洁,没有必要使用脱纤维素",由此可了解到当时使用脱纤维素抗血凝是一个侧面。
这个时期的美国,从1861年起打了5年南北战争,其间,在战场上有输血记录的有2例。第一例是1864年7月,给一名为B.E.Fryer的37岁的伤兵进行左脚截肢手术,约输了16盎司的血,最后结果是死亡。第二例是同年8月,由E.Bentley医生给一名因右脚负伤发生坏疽的19岁伤兵施行右脚截肢手术,输了2盎司血,这个伤兵救活了。
兰德斯泰纳(Landsteiner)发现了血型
结束19世纪输血界混迷历史的是兰德斯泰纳(Karl Landsteiner)(1868~1943)发现了血型。
1899年Shattok报告了某类患者的红细胞与他人的血清交叉混合时会发生凝集,并推断这是肺火和风湿病患者的特异反应。为了证明这一推论的合理性,维也纳医生兰德斯泰纳(Landsteiner)将健康人的血细胞和其他健康人的血清交叉混合,发现血液仍然会发生凝集。1900年,他采集了包括自己的血液在内的5名同事的血样,进行血细胞与血清的分离,做相互反应实验,不仅发现了3种不同的反应类别,还证明了血细胞和血清的反应态势完全是相反的。
兰德斯泰纳(Landsteiner)将以上发现于1901年发展在维也纳的医学杂志上,该论文把现在所说的O型定名为第I类反应;A型为II类反应;B型为III类反应。当时为什么没有AB型的报道呢?原来在他的被实验的22名人员中,本身就没有AB型的人,白种人AB型的比率约占人群的3%~5%,当时没有AB型的发展是可以理解的。遗憾的是,第二年兰德斯泰纳(Landsteiner)的学生Altred
von Decastello和Sturli又增加了实验人员的数量,发现了第IV类反应(AB型)时,他却把这一发现当成一种例外,没有作为一种独立的血型来考虑。直到1906年,Jansky再次负责对当时的研究报告进行复查确让时,才明确了I、II、III、IV型的命名法。在此期间,美国的Moss于1910年发表了与上述顺序完全相反的命名方法;同年德国的Dungern和Hirszfeld亦发表了以O、A、B、AB来命名的方法,一时间,关于血型的命名方法十分混乱,莫衷一是。直到1928年,当时的国际联盟的卫生委员会,集中了血清标准委员会的意见,明确了以Dungern和Hirszfeld的命名方法为统一、正式的命名方法,由此全世界的血型的名称才被统一。
兰德斯泰纳(Landsteiner)发现了血型,这在人类输血史上具有划时代的意义,它不但解开了自Blundell以来因输血造成死亡的恐惧之谜,还对今后的血液事业的发展奠定了理论基础,但是这一发现并没有引起人们深刻而广泛的注意。
1908年Ottenberg在给病人输血时,强调了交叉配血的必要性,但是即便是第一次输血也不进行血型化验。美国1909年出版了第一部输血技术专著《出血与输血》,作者G.W.Crile竟仍然无视兰德斯泰纳(Landsteiner)关于血液凝集的免疫学理论,仍然引导读者走入误区,强调输血前只做溶血试验即可。
输血技术的改良与进步
直到现代,O型血是万能供血者的说法还在很多人头脑中占据地位,这是Ottenberg最初提出来的。
1940年以后,随着血液研究的不断深入,医学界才明了新生儿幼稚红细胞增多症的原因是母子Rh血型不合所致。为给孩子换血,最初使用的是辊筒式泵,经过不断改良摸索,于1947年确定了三方活栓的换血方法。
Rh血型的发现成为在血液中不断发现新血型的一个开端,由此输血才真正进入及时、安全、有效的时代。
现在,人类在兰德斯泰纳(Landsteiner)发现血型建立了血液免疫学的基础上,取得了突飞猛进的成绩,可以说现在的10年所取得的成绩,相当于过去一个世纪的总和还要多。即便这样,当我们回首过去时,从Galenos到Harvey,从Denis到Blundell,再到兰德斯泰纳(Landsteiner),完全是一个在黑暗中摸索探讨的年代,应当说,输血事业在开始阶段可谓为一段不幸的历史。
克服血液的凝固性
1900年兰德斯泰纳(Landsteiner)发现了血型,首次宣告开辟了现代输血的道路,但是将输血作为一项事业正常地开展起来,还需作出艰苦的努力,其中最大的困难也就是如何克服在输血过程中供血的血液的凝固问题。
1774年,曾有英国人W.Hewson利用中性盐抗凝的记载;1868年J.B.Hicks使用磷酸钠抗凝,不幸导致受血者中毒身亡;1890年瑞士的Arthus和Pages用草酸盐和枸缘酸盐抗凝,虽然取得了实验阶段的成绩,但没有能达到实用化;1892年Landois考虑使用水蛭抗凝,但该方法危险性大,终未能采用……
奠定现代输血事业基础的外部因素是第一次世界大战的爆发。战争需要救治伤病员是众所周知的。在第一次世界大战期间,3个国家的4名科学家几乎是在同一时间段,独立地发表了解决血液凝固的方法。1914年比利时的A.Hustin、1915年阿根廷的L.Agote、美国的Richard.Lweisohn和R.Weil,他们同时找到了用枸缘酸纳的方法抗凝。
战争中由于救治伤员的需要,战场救护方面强烈地希望从人与人之间的直接输血过渡到间接输血,但是,大战的最初两年中,由于血液保存几乎不可能,为了防止血液凝固,只能将输血器具涂上石蜡,进行输血。到了1916年在法国战场,加拿大远征军的B.L.Robertson才开始使用注射器进行输血。
1917年美国的参加,其远征军的医务总监力主用枸缘酸纳抗凝,这才使输血救治的病例增加。1918年美国的大尉军医O.H.Robertson开始使用于1916年由P.Rous和J.R.Turner发明的枸缘酸纳加葡萄糖制成的保存液,使血液的保存时间达到26天。战后的1927年,征求了各医疗专家的意见,有26名同意使用加枸缘酸钠的保存血液;3名同意使用石蜡涂层法;同意使用注射器法的1名;同意使用Kimpton-Brown法(二氏管)是1913年开始使用的,是一种将形似冲洗器的器皿密栓,使用橡皮球加压的输血器具,这可以说是中世纪以来所考虑的各种直接输血器具的一种,在间接输血的初期也曾使用过。
血液保存方法的进步
虽然就直接与间接的佃血方法有着激烈的争论,但是,1923年F.B.Seibert发现了蒸馏水中的热原物质,进一步了解了保存血液的副作用源于细菌污染,便要求在操作过程中严格无菌操作,从而使输血副作用大大降低,进而使这场争论平息下来。保存血在医疗输血中坚固地位是由1943年J.F.Loutit和P.L.Mollison两个发明了ACD保存液得以加强。
从1936年爆发的西班牙3年内战和1939年开始的第二次世界大战使血液事业的必要性更得到充分认识。
西班牙战争中的输血主要是在英法志愿军医务人员中进行的。根据1936年巴塞罗纳战场和1937年马德里战场的记录,战伤救治中仅有一小部份使用了直接输血法,主要是用添加了枸缘酸纳的保存血。献血者均为18~50岁的志愿者,在那时就制定了献血者的选择标准、血型检查标准,可以说从那时起便产生了血液事业的雏形。
当时为了谋求输血的简单化,或者说还没有意识到血液必须同型相输的深刻含义,把AB型和A型划为一类,输注A型血;把B型和O型划为一类,输注O型血。一般每次采血500ml,加50ml的3.8%的枸缘酸纳,用玻璃瓶为容器,采用吸引法进行采血。献血员在采血时拳头一松一攥的方式直到现在仍然被采用。采得的血液贮存在1C冰箱中,可保存3周。
据1937年马德里战场的统计,对99名战伤进行了输血治疗,其中61例死亡,而多次输血的12例患者有11例死亡。在保存血不够时因大量输入保存血而导致枸缘酸纳中毒时,仍然采用直接输血方式。
昙花一现的尸体血输血
西班牙内战期间,最引注目的是有人提出了用尸体作为血源的提案。同时,1937年苏联的S.S.Yudin发表了用1000例尸体采血进行输血的论文,在全世界引起震惊。
以提出"血液银行"概念而名噪输血界的Bernard Fantus亦曾有过这种念头,但真正付诸实践的是Yudin。Yudin在1932年就已在莫斯科急救医院中开始了尸体输血,并相应建立了有关设施。
1936年美国伊利诺伊大学的M.Visscher曾访问过莫斯科,并参观了Yudin的尸体采血的设施,这给他留下了极为深刻的印象。回国后,他曾向该大学的外科提出协助要求,用那些没有亲戚朋友的重伤患者的血去救助他人,并要求在停尸间设置采血装置。这一意见未获批准,这主要是基于人道观点的考虑。
血库(血液银行)的创立及采血化验程序
Bernard Fantus 1874年生于匈牙利的布达佩斯,在维也纳和美国的伊利诺伊大学接受教育。他于1937年3月15日首先在美国的伊利诺伊州的库克县创立了血库(血液银行)。
在建血库之初,他首先用狗血做了一系列实验,证明了用2.5%的枸缘酸钠生理食盐水70ml、采血500ml为最佳配比,这样的血在4C温度下,可以保存10天。
该机构最初的名称是"血液保存研究所",改称"血液银行"完全是后来业务发展的需要,并非Fantus的初衷。
供血者均是患者的亲戚朋友,但输血量不断增加,迫使其扩大采血对象,开始买血,一般向供血者支付20~50美元。供血者日渐增多,其中不少是低收入者、流浪者、喝酒成瘾者。为了解决财源问题,Fantus用捐款建立了专项基金,并增加了工作人员。
当时的采血是要求空腹进行的,因为进食后容易造成脂肪血。当时的采血容器是锥形烧瓶,加2.5%枸缘酸纳生理盐水70ml,在橡胶塞上插2根下班管,一根是采血管,一根是塞了棉球的导气管。采血时要对供血者的采血部位时行碘酒和酒精的消毒,并用1.5%的普鲁卡因进行局麻。采血方法是将锥形烧瓶放在18英寸的下方,因为要靠重力使血液流入瓶中。
血型检查是用玻片法,可在5分钟之内进行判定。梅毒检查用康氏法,若是阳性的话,再用乏色曼氏反应法判定。
在采血容器上要贴标签,上有采血日期、供血者住所、姓名、民族和采血者姓名。放在4C条件下保存,18小时以后可以出库,有效时间为10天。
以上为血液事业初起时期,欧美血液银行的大致业务纲要,也是欧美长年输血研究积累起来的宝贵经验。
供血者的募集方法的血液事业
血液事业是在血液、输血的研究发展到一定程度上发生和发展的,最初级的工作形式就是动员人们来献血,即募集献血者。最早从事这一工作的是英国红十字会的Percy
Oliver于1921年成立献血者协会以及随后于1926年苏联的A.A.Bagdasarow在莫斯科开始的募集献血员活动。美国于1927年在纽约首先成立了有偿供血者的组织。1928年同样在纽约成立了性质完全不同的志愿者的无偿献血组织。当时无论哪个国家,什么性质的组织都是派遣献血都到患者的病房时行真接输血(枕边输血)。派遣献血员是献血者组织即血液事业的主要任务。
自1937年Fantus尝试建立血液银行,这种形式很快在美国全国的医院扩展开来,同时美国红十字会也制订了在全国各地兴建血液中心的计划,并且着手从纽约的罗切斯特开始建立了第一个红十字会的血液中心,不依附于医院的独立运动国作的血液银行也开始出现,1947年在美国的达拉斯成立了美国血液银行协会。到1962年时,全美设在医院内部的血液银行有4400个;红十字会的血液中心有55个,独立运营的血液银行有123个。
血浆制品的开发
战争给输血学的进步以巨大影响,第二次世界大战末期,Edwin J.Cohn开发的血浆蛋白的分离方法可以说是打开了血液事业的新局面。血浆中的各种有效成份,经过生物化学的处理,就成为制剂,与其他新药一样用于对症的患者。其主要成份白蛋白是构成身体的基本成份,在医疗领域有着极广泛的用途,当然也就不愁销路。在1914年,Abel等人发展了顺利地抽马的免疫血清的论文,这一技术的出现,说明人类已掌握了从全血中将血浆分离出来,再将红细胞等有形成份返给供血者的血浆成份单采技术。这一技术的产生同时也刺激了血液的商品化,形成了一个血浆产业,而由此引发的另一负面效应就是血浆制品的先进国家从发展中国家掠夺性的低价购进血浆,这就是长年以来受到国际上普遍批判的"血液贸易"。
各国输血研究设施的建立
在60年代中期,由C.E.Huggins、H.T.Meryman、C.R.Valeri等发明了红细胞冷冻保存技术,现在被广泛使用的CPD保存液则是1961年由J.G.Gibson等发明的。
了解作为血液事来核心的血液及输血技术研究机构的状况,特别是追溯其创建的时间,可以了解到这个国家血液事业发展的源流。现就主要国家的血液及输血技术研究机构创建年代列举如下:
法 国:1923年(巴黎)
苏 联:1926年(莫斯科)
荷 兰:1939年(阿姆斯特丹)
澳大利亚:1939年(墨尔本)
英 国:1940年(诺丁汉)
加 拿 大:1947年(温哥华)
美 国:1948年(纽约)
西 德:1952年(杜塞尔多夫)
服务性的献血才是社会福利的基点
血液事业离不开血液的提供者,而血液又是人体的一部份。将血液无偿地提供给患者还是有价地卖出,也就是献血还是卖血,是血液事业的根本问题。
按照血液事业自发产生的情况来看,血液事业最初产生于临床现场医务人员的一种自我奉献精神,后来扩展到亲戚朋友之间,当这种献血仍不能满足临床需要时,便产生了为临床无偿提供血液的团体和有偿卖血者以及组织,于是采血供血作为一种社会事业建立起来。但在最初,无论是有偿卖血还是无偿献血,都是派遣供血者到患者的病房,进行直接输血,嗣后,血液的需要量不断加大,有的城市成立了血液银行。可以说,从血液事业的产生之日起,就产生了两种根本对立的哲学观点,由于各国的社会环境不同,国民个性的差别,各自选择了不同体系。
从战时血液服务的经验引导出无偿献血的脉络,包括国家和红十字会在内,都将血液事业作为公益事业顺利开展,这是欧洲各国的主体;这与献血与卖血并存,一直呈混沌状态的美国血液事来形成鲜明对照。
1970年,英国社会学家R.M.Titmuss在其著作中,将供血分为8种类型,在批评了美国的卖血的同时,也对欧洲各国盛行的献血制度给予褒扬,认为唯有全社会的无偿献血才是社会福利的基点,世界卫生组织于1975年以来也多次向世界各国发出呼吁,要从人道主义观点出发,以无偿献血来保障临床用血,并以此为基础建立自给自足的无偿献血体系。
这正是国际红十字会早已制订的最终目标。