跳转到内容
眼外伤

铁锈症(siderosis)和铜锈症(chalcosis)

1. 什么是眼铁锈症和眼铜锈症?

Section titled “1. 什么是眼铁锈症和眼铜锈症?”

眼铁锈症(Ocular Siderosis / Siderosis bulbi)是指含铁或铁合金的眼内异物(intraocular foreign body; IOFB)残留在眼内时发生的疾病。残留的铁会溶入眼组织,铁离子会损伤角膜虹膜晶状体视网膜房角小梁网等各个眼组织。该病的概念最早由Bunge于1860年描述。其患病率约为眼外伤患者的0.002%,是一种罕见疾病。1)

眼铜锈症(Ocular Chalcosis)是由铜或铜合金的IOFB残留引起的疾病。铜离子沉积于眼内各组织,并造成特征性的组织损害。若残留的是纯铜(铜含量90%以上),则表现为急性型,并伴有严重的类似眼内炎的反应。黄铜等低铜合金则呈慢性、缓慢进展的病程。

IOFB最初可能在眼内无症状地残留,并逐渐造成进行性组织损伤,因此延误诊断会明显恶化视力预后。磁性材料(铁和钢)占所有眼内异物的30%至40%,而铜合金异物相对少见。

金属疾病名称异物特征临床经过
铁、铁合金铁锈症(Siderosis bulbi)磁性慢性进行性
纯铜(≥90%)铜锈症,急性型非磁性急性重症(类似眼内炎
黄铜/铜合金铜锈症·慢性型非磁性体慢性、缓慢
Q 铁以外的金属也会在眼内引起问题吗?
A

含铜的眼内异物中也会像铁锈症一样出现严重的“眼铜锈症(Chalcosis)”。纯铜会引起急性、类似眼内炎的反应,黄铜则会导致慢性的沉着障碍。铝和玻璃的组织反应较轻,因此与铁锈症和铜锈症不同。

眼内铁锈症(Siderosis bulbi)的晶状体前囊组织病理像:含铁血黄素沉积和普鲁士蓝铁染色
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.
眼内铁锈症中晶状体前囊的组织病理所见。HE染色(a, b)可见含铁血黄素沉积,普鲁士蓝染色(c, d)可见铁色素蓄积,CD18阳性巨噬细胞浸润(e, f)见于前囊。这与本文“主要症状和临床所见”一节中所述的铁锈性白内障相对应。

铁锈症的自觉症状可分为受伤后立即出现的症状,以及异物残留后逐渐进展的症状。

  • 视力下降:最常见的自觉症状,约见于63.79%的患者。1)
  • 无症状:早期症状较少,约27.58%的患者是在没有自觉症状的情况下被发现的。1)
  • 夜盲和视野缩窄:随着杆细胞的选择性损伤进展而出现。
  • 眼痛充血:见于IOFB受伤的急性期或合并炎症时。

铁锈症的眼部表现

角膜铁沉积:铁沉积于上皮或基质。约46.55%的患者可见。1)

铁性散瞳(mydriasis siderostica):由于铁损伤虹膜括约肌而出现的特征性瞳孔散大。3)

铁锈性白内障晶状体前囊下出现特征性的棕色混浊。约37.93%的患者可见。1)

视网膜色素上皮RPE)变性:最常见的表现,约72.41%的患者可见。1)

铜锈症的眼部表现

Kayser-Fleischer环样改变:由铜沉积于角膜缘(Descemet膜)引起的黄绿色环状改变。是慢性型的特征。

翡翠环晶状体前囊下的绿色环状混浊。是铜锈症的病理特征所见。

日光性白内障晶状体出现类似虹膜的颜色变化。

急性型所见(纯铜):类似眼内炎的严重炎症、前房积脓玻璃体混浊

铁锈病性青光眼是重要并发症。铁在小梁网沉积可引起继发性开角型青光眼4)

Q 铁锈病中最先受损的是什么?
A

视网膜电图所见可见,杆体会先被选择性地早期损害。首先出现 b 波减弱,随后是 a 波减弱,最终可发展为视网膜电图消失。详情请参见“病理生理学”一节。4)

铁锈病的原因是含铁或铁合金的 IOFB 残留于眼内。按受伤机制来看,锤凿作业最常见,金属加工或建筑作业中的金属碎片是最常见的致伤来源。1)

患者中96.49%为男性,且与职业性金属作业关系密切。1)

铜锈病的原因是含铜或铜合金的 IOFB 残留。工厂或铸造现场作业、农机损伤以及雷管爆炸等都可成为受伤机制。

  • 金属加工和建筑作业:撞击或打磨产生的金属飞屑是主要风险
  • 未佩戴防护眼镜:未使用合适的防护装备是受伤的主要原因1)
  • 体积小、速度快的IOFB:容易穿透眼球壁,且可能未察觉受伤
  • 早期无症状经过:由于症状不明显,容易延误就诊和诊断3)
  • 铜合金的类型:纯铜(≥90%)发生急性重症经过的风险更高

铁锈症和铜锈症的诊断,需要结合证实IOFB的存在与位置,以及评估金属对眼组织的毒性。对于漏诊的IOFB,由于外伤史不明确,容易误诊为其他疾病。3)

CT检查

铁性IOFB的检出:CT有助于定位胆性IOFB的位置,即使是漏诊病例也可作为诊断关键2)

防止漏诊:即使病史不明确,系统性的CT检查也能发现IOFB

IOFB的检出:铜和铜合金也可作为金属检出,但需注意伪影。

超声检查

非侵袭性眼内评估:在眼底观察困难的病例(晶状体混浊、玻璃体出血)中很有用。

IOFB定位:有助于缩小至玻璃体腔、视网膜下等部位。

视网膜电图(ERG)

b波减弱:作为杆体功能的指标,可捕捉早期变化。对决定铁锈症治疗时机最为重要。4)

严重程度评估视网膜电图模式的变化反映铁毒性进展程度。

裂隙灯显微镜和OCT

铜锈症的特征所见:确认祖母绿环或类似Kayser-Fleischer环样改变时,裂隙灯是必需的。

OCT:可定量评估RPE和光感受器层的变性程度,也用于术后随访。

在铜锈症中,Kayser-Fleischer环与Wilson病(肝豆状核变性)相似,因此在外伤史不明确的病例中需要鉴别。Wilson病伴有全身性铜代谢异常(血清铜蓝蛋白降低、尿铜排泄增加),而铜锈症仅局限于局部铜沉着。必要时进行铜代谢检查。

在病程较长、漏诊的IOFB病例中,可能会被误诊为慢性前葡萄膜炎3) 对于难治性葡萄膜炎或原因不明的晶状体混浊、虹膜变色,应详细询问外伤史,并通过CT检查积极寻找IOFB

下图为Parameswarappa等(2023)58眼队列就诊时的视力分布。1)

视力比例
0.5及以上(良好)约34%
0.1~0.4(中度下降)约29%
0.1以下(重度下降)约37%
Q 如果CT没有发现异物,能否排除铁锈症?
A

CT的敏感性取决于异物的大小、材质和扫描条件。金属性IOFB有用,但极小异物或非金属异物可能无法在CT上检出2)。需要结合临床表现(如铁性散瞳、铁锈性白内障等)进行综合判断。

铁锈症和铜锈症治疗的根本是尽早取出IOFB,目标是阻止金属毒性的进展。

**玻璃体切除术(pars plana vitrectomy; PPV)**是取出IOFB的主要术式。1, 2, 3, 4)

  • 磁性探头的使用:含铁IOFB可用磁性探头,并与PPV联合将异物从眼内取出。3)
  • 白内障同期手术:如合并晶状体混浊(铁锈性白内障),可根据病例考虑与PPV同期进行白内障手术2)
  • IOFB取出组 vs 未取出组:取出组平均logMAR为1.0,未取出组平均logMAR为1.58,取出组的视力结局显著更好。1)

由于铜是非磁性体,无法用电磁铁取出,因此PPV是必需术式。

  • 急性型(纯铜):需要紧急手术。通过PPV取出异物,并进行类似于眼内炎的抗炎治疗(使用类固醇)。发展为眼球萎缩的风险很高。
  • 慢性型(黄铜、铜合金):尽早进行PPV + 异物取出。术后炎症控制使用类固醇
项目铁锈症铜锈症(急性型)铜锈症(慢性型)
磁性探针有效(磁性材料)不可(非磁性材料)不可(非磁性材料)
主要术式PPV ± 磁性探针PPV(紧急)PPV
术后消炎必要时使用类固醇眼内炎处理类固醇
眼球萎缩风险长期放置风险高急性期风险高相对较低

如果并发铁锈性青光眼,则需要通过滴眼液、口服药物或手术来控制眼压4)。即使取出异物后,长期监测眼压也很重要。

Q 如果 IOFB 长期不处理,会怎样?
A

铁毒性具有持续性和进展性,若放任不管,视力下降、夜盲和视野缩窄会不可逆地加重4)。即使取出异物后,也需要长期随访。在纯铜型的铜锈症中,还有发生急性眼球萎缩的风险。

残留于眼内的铁会逐渐氧化并溶解,以铁离子(Fe²⁺/Fe³⁺)的形式扩散到眼组织中。铁离子导致细胞损伤的核心机制有以下两条反应途径。4, 3)

  • Haber-Weiss 反应和 Fenton 反应:铁离子催化活性氧(ROS)的生成,尤其产生羟基自由基(·OH)。羟基自由基会引起细胞膜脂质过氧化、DNA 损伤和蛋白质变性。
  • 线粒体损伤:ROS 引起的线粒体功能障碍,会对高度依赖能量的感光细胞造成选择性损伤。

眼铁锈症中,杆体(rod)比锥体(cone)更早受损视网膜电图中,暗适应下的 b 波(来源于杆体)最先减弱,随着病情进展,a 波消失,最终发展为完全的视网膜电图消失。4) 这种杆体选择性,源于杆体外节中的 cGMP 磷酸二酯酶对铁离子引起的氧化应激特别敏感。

铁沉积在小梁网上会导致流出通路的机械性阻塞和细胞毒性。4) 这会增加房水流出阻力,并引起继发性开角型青光眼。即使取出异物后,小梁网损伤仍可能持续,需要长期控制眼压

铜离子的毒性取决于铜浓度。

  • 高浓度铜(纯铜≥90%):铜离子会导致细胞膜急性破坏和蛋白变性,引起类似眼内炎的剧烈炎症反应。对玻璃体视网膜角膜的直接损伤进展迅速,甚至可能导致眼球萎缩。
  • 低浓度铜(黄铜/铜合金):铜离子会长期沉积于眼组织。角膜Descemet膜的沉积会形成类似Kayser-Fleischer环的改变,晶状体前囊的沉积会形成祖母绿环。视网膜可出现金属样黄色反光。

威尔逊病会因全身铜代谢异常(铜蓝蛋白生成障碍)而出现全身性铜沉积;而在眼部铜沉着症中,病理机制不同,因为组织损伤是由局部IOFB释放的铜所致。


7. 最新研究与未来展望(研究阶段的报道)

Section titled “7. 最新研究与未来展望(研究阶段的报道)”

利用视网膜电图进行早期诊断和治疗时机优化

Section titled “利用视网膜电图进行早期诊断和治疗时机优化”

视网膜电图的功能评估正被研究为决定眼铁锈症手术适应证的重要指标。通过定量分析 b 波减弱程度与实际视网膜组织损伤之间的相关性,在尚有铁毒性但尚未造成不可逆损害的早期窗口期取出 IOFB,可能有助于保留视力4)

一些报道观察到,IOFB 早期取出时,视网膜电图表现有所改善(约 40% 的部分恢复)。在铁离子诱导的氧化应激仍较轻时,取出后组织功能可能恢复,这也为早期干预提供了依据。

为了不错过迟发性眼压升高和视网膜功能下降,关键挑战是建立并标准化持续进行眼压、视野和视神经评估的随访体系。

高分辨率 CT 提高了对极小 IOFB 的检出准确率,同时 MRI 安全性评估技术的进步,可能使铁和铜异物的术前评估更加精确。尤其是对铜合金等混合成分异物是否适合 MRI 的判断,是一个重要的研究课题。


  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.

复制全文后,可以粘贴到你常用的 AI 助手中提问。