철침착증(시데로시스)과 구리침착증(칼코시스)

이 질환의 핵심

• 안구 시데로시스(Ocular Siderosis / Siderosis bulbi)는 철이나 철 합금을 포함한 안구 내 이물(IOFB)이 눈 안에 남아 있을 때 생기는, 철 이온 독성으로 인한 진행성 안구 조직 손상이다.
• 안구 칼코시스(Ocular Chalcosis)는 구리 함유 IOFB가 남아 있어 생기는 질환이다. 순수한 구리(구리 함량 90% 이상)는 급성형을 보이며, 황동 같은 저구리 재료는 만성형을 보인다.
• 이 질환은 드물어 안구 외상 환자의 약 0.002%에서만 나타나지만, 놓치면 되돌릴 수 없는 시력 저하로 이어질 수 있다.¹⁾
• 시데로시스 환자의 약 96%는 남성이며, 가장 흔한 원인은 망치와 정을 사용하는 작업 중 생긴 금속 파편 손상이다.¹⁾
• 망막전위도(ERG)에서 b파가 약해지는 것은 시데로시스의 초기 변화를 보여주는 지표이며, 치료 시기를 정하는 데 가장 중요하다.⁴⁾
• 칼코시스에 특이적인 소견으로는 에메랄드 링(수정체 전낭 아래의 녹색 고리 모양 혼탁)과 Kayser-Fleischer ring과 유사한 각막 변화가 있다.
• IOFB를 조기에 제거하는 것이 두 질환에 공통된 근본 치료이며, 제거한 군은 제거하지 않은 군보다 시력 결과가 유의하게 좋다.¹⁾

1. 안구 시데로시스와 안구 칼코시스란 무엇인가?

안구 시데로시스(Ocular Siderosis / Siderosis bulbi)는 철이나 철 합금을 포함한 안구 내 이물(intraocular foreign body; IOFB)이 눈 안에 남아 있을 때 발생하는 질환이다. 남아 있는 철이 눈 조직으로 녹아 나오면서 철 이온이 각막, 홍채, 수정체, 망막, 섬유주 등 눈의 여러 조직을 손상시킨다. 이 질환의 개념은 1860년 Bunge가 처음 기술했다. 안구 외상 환자의 약 0.002%에서 나타나는 드문 질환이다.¹⁾

안구 칼코시스(Ocular Chalcosis)는 구리 또는 구리 합금 IOFB가 남아 있어 생기는 질환이다. 구리 이온이 눈의 여러 조직에 침착되어 특징적인 조직 손상을 일으킨다. 순수 구리(구리 함량 90% 이상)가 남아 있으면 급성형으로 나타나며, 심한 안구내염 유사 반응을 보인다. 황동 같은 저구리 합금은 만성적으로 서서히 진행한다.

IOFB는 처음에는 증상 없이 눈 안에 남아 있을 수 있고, 점차 진행성 조직 손상을 일으키므로 진단이 늦어지면 시력 예후가 크게 나빠진다. 자성 물질(철과 강철)은 전체 안내 이물의 30~40%를 차지하며, 구리 합금 이물은 비교적 드물다.

금속	질환명	이물의 특징	임상 경과
철·철합금	철침착증(Siderosis bulbi)	자성체	만성 진행성
순구리(≥90%)	구리침착증, 급성형	비자성체	급성 중증(안내염 유사)
황동/구리 합금	칼코시스·만성형	비자성체	만성, 서서히 진행

Q 철이 아닌 다른 금속도 눈 안에서 문제를 일으키나요?

A

구리가 들어 있는 안구 내 이물에서도 siderosis와 마찬가지로 심한 ‘안구 칼코시스(Chalcosis)’가 생긴다. 순수한 구리는 급성 안내염과 비슷한 반응을 일으키고, 황동은 만성 침착 장애를 일으킨다. 알루미늄과 유리는 조직 반응이 경미하여 siderosis와 chalcosis와 구별된다.

2. 주요 증상과 임상 소견

Zhang KK, He WW, Lu Y, et al. Siderotic cataract with no signs of intraocular foreign body. BMC Ophthalmol. 2017;17(1):26. Figure 5. PMID: 28288588; PMCID: PMC5348785; DOI: 10.1186/s12886-017-0424-4. License: CC BY.

안구 철침착증에서 수정체 전낭의 조직병리 소견. HE 염색(a, b)에서 헤모시데린 침착, 프러시안 블루 염색(c, d)에서 철 색소의 축적, CD18 양성 대식세포 침윤(e, f)이 전낭에서 보인다. 이는 본문의 ‘주요 증상과 임상 소견’ 항목에서 다루는 철침착성 백내장에 해당한다.

철침착증의 자각 증상

철침착증의 자각 증상은 외상 직후부터 나타나는 것과 이물이 남아 있는 동안 서서히 진행하는 것으로 나눌 수 있다.

• 시력 저하: 가장 흔한 자각 증상으로, 환자의 약 63.79%에서 보인다.¹⁾
• 무증상: 초기에는 증상이 거의 없으며, 환자의 약 27.58%가 자각 증상 없이 발견된다.¹⁾
• 야맹증과 시야 협착: 간상세포에 대한 선택적 손상이 진행되면서 나타난다.
• 안통과 충혈: IOFB 손상의 급성기나 염증이 동반될 때 보인다.

임상 소견의 비교

철침착증의 안소견

각막 철 침착: 상피 또는 실질에 철이 침착된 것. 환자의 약 46.55%에서 보인다.¹⁾

철성 산동(myriasis siderostica): 홍채 괄약근에 대한 철 손상으로 생기는 특징적인 동공 산대.³⁾

철침착성 백내장: 수정체 전낭 아래에 나타나는 특징적인 갈색 혼탁. 환자의 약 37.93%에서 보인다.¹⁾

망막색소상피(RPE) 변성: 가장 흔한 소견으로, 환자의 약 72.41%에서 보인다.¹⁾

구리침착증의 안소견

Kayser-Fleischer 환 모양 변화: 각막 윤부(Descemet막)에 구리가 침착되어 생기는 황록색 고리 모양 변화. 만성형의 특징이다.

에메랄드 링: 수정체 전낭 아래의 녹색 고리 모양 혼탁. 구리침착증의 병적 특징 소견이다.

일광 백내장: 수정체의 홍채 유사 색조 변화.

급성형 소견(순동): 안구내염과 유사한 심한 염증, 전방축농, 유리체 혼탁.

철착색 녹내장은 중요한 합병증이다. 섬유주에 철이 침착하면 이차 개방각 녹내장을 일으킬 수 있다⁴⁾.

Q 철착색증에서는 가장 먼저 무엇이 손상되나요?

A

망막전도검사 소견에서 간상체(rod)가 선택적으로 초기부터 손상되는 것으로 보인다. b파의 감소가 가장 먼저 나타나고, 진행하면 a파의 감소, 나아가 망막전도 소실로 이어진다. 자세한 내용은 “병태생리학” 항목을 참고한다.⁴⁾

3. 원인과 위험 요인

원인

철착색증의 원인은 철 또는 철합금을 포함한 IOFB의 안구 내 잔류이다. 손상 기전 중에서는 망치-정 작업이 가장 많으며, 금속 가공이나 건설 작업 중 생긴 금속 조각이 가장 흔한 손상 원인이다.¹⁾

환자의 96.49%가 남성이며, 직업적인 금속 작업과 연관이 강하다.¹⁾

구리착색증의 원인은 구리 또는 구리합금을 포함한 IOFB의 잔류이다. 공장이나 주조 현장에서의 작업, 농기계 손상, 기폭장치 폭발 등이 손상 기전으로 알려져 있다.

위험 요인

• 금속 가공·건설 작업: 충격이나 연마로 날아가는 금속 조각이 주요 위험
• 보호안경 미착용: 적절한 보호구를 사용하지 않는 것이 손상의 주요 원인입니다¹⁾
• 작고 고속인 IOFB: 안구 벽을 쉽게 관통할 수 있으며, 손상을 알아차리지 못할 수 있습니다
• 초기 무증상 경과: 증상이 거의 없어 진료가 늦어지고 진단도 지연됩니다³⁾
• 구리 합금의 종류: 순구리(≥90%)에서는 급성의 중증 경과 위험이 더 높습니다

예방과 일상 관리

망치, 그라인더, 선반, 용접 등 금속을 다루는 작업을 할 때는 반드시 산업용 보호안경(고글형)을 착용하세요. 눈에 이물감이 들거나 시력 변화가 느껴지면, 증상이 가벼워도 신속히 안과를 방문해야 합니다. 다친 것을 인지하지 못했더라도 작업 후 눈 증상이 나타나면 IOFB 가능성을 염두에 두고 검사가 필요합니다.

4. 진단과 검사 방법

siderosis와 chalcosis의 진단은 IOFB의 존재와 위치를 확인하고, 눈 조직에 대한 금속 독성을 평가하는 것을 함께 통해 이루어진다. 놓친 IOFB는 외상 병력이 분명하지 않아 다른 질환으로 오진되기 쉬우므로 주의가 필요하다.³⁾

영상 및 기능 검사

CT 검사

철 IOFB의 발견: CT는 금속성 IOFB의 위치를 확인하는 데 유용하며, 놓친 경우에도 진단의 핵심이 된다²⁾.

놓침 방지: 병력이 불분명한 경우에도 체계적인 CT 검색으로 IOFB를 찾을 수 있다.

구리 IOFB의 검출: 구리와 구리 합금도 금속으로 검출할 수 있으나, 아티팩트에 주의한다.

초음파 검사

비침습적 안구 내 평가: 안저 관찰이 어려운 경우(수정체 혼탁, 유리체 출혈)에서 유용성이 높다.

IOFB 위치 확인: 유리체강이나 망막하 등 부위를 좁히는 데 유효하다.

망막전위도검사(ERG)

b파 감소: 간상세포 기능의 지표로서 초기 변화를 포착한다. 안구 철침착증 치료 시기를 결정하는 데 가장 중요하다. ⁴⁾

중증도 평가: 망막전위도 패턴의 변화는 철 독성의 진행 정도를 반영한다.

세극등 현미경과 OCT

칼코시스의 특징 소견: 에메랄드 링이나 Kayser-Fleischer환 유사 변화를 확인하려면 세극등이 필수다.

OCT: RPE와 광수용체층의 변성 정도를 정량적으로 평가하며, 수술 후 경과 관찰에도 사용한다.

칼코시스의 감별진단

칼코시스에서는 Kayser-Fleischer 환이 Wilson병(간렌즈핵변성증)과 비슷하므로, 외상력이 불분명한 경우 감별이 필요하다. Wilson병은 전신적인 구리 대사 이상(혈청 세룰로플라스민 감소, 요중 구리 배설 증가)을 동반하지만, 칼코시스에서는 국소적인 구리 침착에 그친다. 필요에 따라 구리 대사 검사를 시행한다.

오진에 주의

만성 경과를 보인 채 놓친 IOFB 사례에서는 만성 전방 포도막염으로 오진될 수 있다.³⁾ 치료에 잘 반응하지 않는 포도막염이나 원인을 알 수 없는 수정체 혼탁, 홍채 변색에서는 외상력을 자세히 묻고 CT 검사로 IOFB를 적극적으로 찾아야 한다.

시력 분포(철침착증)

Parameswarappa 등(2023)의 58안 코호트에서 내원 시 시력 분포를 아래에 제시한다.¹⁾

시력	비율
0.5 이상(양호)	약 34%
0.1~0.4(중등도 저하)	약 29%
0.1 미만(심한 저하)	약 37%

Q CT에서 이물이 보이지 않으면 철침착증을 배제할 수 있나요?

A

CT의 민감도는 이물의 크기, 재질, 촬영 조건에 따라 다르다. 금속성 IOFB에는 유용하지만, 아주 작은 이물이나 비금속 이물은 CT에서 검출되지 않을 수 있다²⁾. 철성 산동과 철침착성 백내장 등 임상 소견을 함께 고려한 종합 판단이 필요하다.

5. 표준 치료법

철침착증과 구리침착증 치료의 근본은 IOFB를 조기에 제거하는 것이며, 금속 독성의 진행을 막는 것이 목표다.

철침착증의 수술적 IOFB 제거

**유리체절제술(pars plana vitrectomy; PPV)**이 IOFB 제거의 주요 수술이다.^{1, 2, 3, 4)}

• 자기 탐침 사용: 철을 포함한 IOFB에는 자기 탐침이 효과적이며, PPV와 함께 사용해 안구 내 이물을 제거한다.³⁾
• 백내장 동시 수술: 수정체 혼탁(철침착성 백내장)이 동반된 경우, 증례에 따라 PPV와 백내장 수술을 동시에 고려할 수 있다²⁾.
• IOFB 제거군 vs 비제거군: 제거군의 평균 logMAR은 1.0, 비제거군은 1.58이었으며, 제거군에서 시력 결과가 유의하게 더 좋았다.¹⁾

구리침착증의 수술적 IOFB 제거

구리는 비자성체이므로 전자석으로는 제거할 수 없고, PPV가 필수 술식이다.

• 급성형(순수 구리): 응급 수술이 필요하다. PPV로 이물을 제거하고, 안내염에 준하는 항염 치료(스테로이드 투여)를 시행한다. 안구 위축으로 진행할 위험이 높다.
• 만성형(황동, 구리 합금): 조기에 PPV + 이물 제거를 시행합니다. 수술 후 염증 조절에 스테로이드를 사용합니다.

치료 비교

항목	시데로시스	칼코시스(급성형)	칼코시스(만성형)
자기 탐침	유효(자성 물질)	불가(비자성 물질)	불가(비자성 물질)
주요 수술	PPV ± 자기 탐침	PPV(응급)	PPV
수술 후 소염	필요 시 스테로이드	안구내염에 준한 치료	스테로이드
안구 위축 위험	장기간 방치 시 높음	급성기에 높음	비교적 낮음

녹내장 관리

철침착 녹내장이 동반되면 점안약, 경구약, 수술로 안압을 조절해야 한다⁴⁾. 이물 제거 후에도 장기적인 안압 모니터링이 중요하다.

치료 시 주의점

• 구리 IOFB는 비자성체이므로 전자석으로 제거를 시도해서는 안 된다. PPV가 필요하다.
• 망막전위도 b파가 소실된 단계에서는 비가역적인 광수용체 손상이 이미 완성되어 있어, IOFB 제거 후에도 시력 회복을 기대할 수 없는 경우가 있다.⁴⁾
• 이물을 놓쳐 진단이 지연될수록 금속 독성으로 인한 망막 손상은 비가역적으로 진행한다.
• IOFB 제거 후에도 남아 있는 망막 변성·녹내장에 대해서는 지속적인 관리가 필요하다.

Q IOFB를 오래 방치하면 어떻게 되나요?

A

철 독성은 지속적이고 진행성이어서, 방치하면 시력 저하·야맹·시야 협착이 비가역적으로 진행한다⁴⁾. 이물 제거 후에도 장기간 추적관찰이 필요하다. 순수 구리형의 구리 침착증에서는 급성 안구 위축에 이를 위험도 있다.

6. 병태생리학·상세한 발병 기전

철 이온 독성의 분자 기전

눈 안에 남아 있는 철은 서서히 산화·용해되어 철 이온(Fe²⁺/Fe³⁺)의 형태로 눈 조직에 퍼진다. 철 이온에 의한 세포 손상의 중심 기전은 다음의 두 반응 경로이다.^{4, 3)}

• Haber-Weiss 반응·Fenton 반응: 철 이온이 활성산소종(ROS) 생성을 촉매하며, 특히 수산화 라디칼(·OH)을 만든다. 수산화 라디칼은 세포막 지질 과산화, DNA 손상, 단백질 변성을 일으킨다.
• 미토콘드리아 손상: ROS로 인한 미토콘드리아 기능 장애가 에너지 의존성이 높은 광수용체에 선택적 손상을 일으킨다.

간상세포 선택적 손상(안구 철침착증)

안구 철침착증에서는 간상세포(rod)가 원추세포(cone)보다 먼저 손상되는 특징이 있다. 망막전위도에서는 암순응 하의 b파(간상세포 유래)가 가장 먼저 약화되고, 진행하면서 a파 소실, 나아가 완전한 망막전위도 소실로 이어진다.⁴⁾ 이러한 간상세포 선택성은 간상세포 외절에 들어 있는 cGMP 포스포디에스테라제가 철 이온에 의한 산화 스트레스에 특히 민감하기 때문이다.

녹내장 발병 기전(시데로시스)

섬유주에 철이 침착되면 유출 통로가 기계적으로 막히고 세포독성이 생긴다. ⁴⁾ 이로 인해 방수 유출 저항이 증가하여 이차 개방각 녹내장이 생긴다. 이물 제거 후에도 섬유주 손상이 지속될 수 있어 장기적인 안압 조절이 필요하다.

구리 이온 독성의 기전

구리 이온의 독성 발현은 구리 농도에 따라 달라진다.

• 고농도 구리(순구리 ≥90%): 구리 이온이 급성 세포막 파괴와 단백 변성을 일으켜 안내염과 비슷한 심한 염증 반응이 생긴다. 유리체, 망막, 각막에 대한 직접 손상이 빠르게 진행되어 안구 위축에 이를 수 있다.
• 저농도 구리(황동/구리 합금): 구리 이온이 눈 조직에 만성적으로 침착된다. 각막의 데스메막 침착은 카이저-플라이셔 환과 유사한 변화를 만들고, 수정체 전낭 침착은 에메랄드 링을 형성한다. 망막에서는 금속성 황색 반사가 나타난다.

윌슨병에서는 전신의 구리 대사 이상(세룰로플라스민 생성 장애)으로 인해 전신성 구리 침착이 생기는 반면, 안구 칼코시스에서는 국소 IOFB에서 나온 구리로 인한 조직 손상이 병태의 차이다.

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7. 최신 연구와 향후 전망(연구 단계 보고)

환자분께: 반드시 읽어 주세요

아래 내용은 현재 연구 단계 또는 임상시험 중인 것으로, 일반 병원에서 받을 수 있는 표준 치료가 아닙니다. 향후 의료 발전에 대한 전문가용 참고 정보입니다.

망막전위도를 이용한 조기 진단 및 치료 시점 최적화

망막전위도 검사는 안철증에서 수술 적응증을 결정하는 중요한 지표로 연구되고 있다. b파 감소 정도와 실제 망막 조직 손상 사이의 상관관계를 정량화하면, 철 독성은 있으나 아직 비가역적 손상에 이르지 않은 초기 시기에 IOFB를 제거하는 것이 시력 보존에 도움이 될 수 있다. ⁴⁾

철 독성의 가역성

일부 보고에서는 IOFB를 조기에 제거했을 때 망막전위도 소견이 호전되며(약 40%의 부분 회복) 관찰되었다. 철 이온에 의한 산화 스트레스가 아직 경미한 단계에서는 제거 후 조직 기능이 회복될 수 있음을 시사하며, 이는 조기 개입의 근거가 된다.

지연성 녹내장의 위험 관리

지연성 안압 상승과 망막 기능 저하를 놓치지 않기 위해, 안압·시야·시신경 평가를 정기적으로 계속하는 체계를 표준화하는 것이 과제다.

고해상도 영상 진단의 진전

고해상도 CT를 통한 극소 IOFB의 검출 정확도 향상과 MRI 안전성 평가 기술의 발전은 철·구리 이물의 수술 전 평가를 더 정밀하게 만들 수 있다. 특히 구리 합금처럼 성분이 섞인 이물의 MRI 적합 여부 판단은 중요한 연구 과제다.

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8. 참고문헌

1. Parameswarappa DC, Das AV, Venugopal R, Karad M, Tyagi M. Clinical profile, demographic distribution, and outcomes of ocular siderosis: electronic medical record-driven big data analytics from an eye care network in India. Indian J Ophthalmol. 2023;71(2):418-423. doi:10.4103/ijo.IJO_1446_22.
2. Chuah Gim Seah S, Muhammed J, Annie L, Othman K. Missed intraocular foreign body presenting as siderosis bulbi: two case reports. Cureus. 2024;16(2):e53839. doi:10.7759/cureus.53839.
3. Chai Y, Yeak J, Palikat J. The Rusty Eye: Ocular Siderosis Masquerading as Chronic Anterior Uveitis. Cureus. 2026;18(1):e101280. doi:10.7759/cureus.101280.
4. Kannan NB, Adenuga OO, Rajan RP, Ramasamy K. Management of ocular siderosis: visual outcome and electroretinographic changes. J Ophthalmol. 2016;2016:7272465. doi:10.1155/2016/7272465.