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眼外傷

鐵鏽症(siderosis)與銅鏽症(chalcosis)

1. 什麼是眼鐵鏽症和眼銅鏽症?

Section titled “1. 什麼是眼鐵鏽症和眼銅鏽症?”

眼鐵鏽症(Ocular Siderosis / Siderosis bulbi)是指含鐵或鐵合金的眼內異物(intraocular foreign body; IOFB)殘留在眼內時發生的疾病。殘留的鐵會溶入眼組織,鐵離子會損傷角膜虹膜、晶狀體、視網膜、房角小樑網等各個眼組織。此病的概念最早由Bunge於1860年描述。其盛行率約為眼外傷患者的0.002%,是一種罕見疾病。1)

眼銅鏽症(Ocular Chalcosis)是由銅或銅合金的IOFB殘留所致的疾病。銅離子沉積於眼內各組織,並造成特徵性的組織損害。若殘留的是純銅(銅含量90%以上),則表現為急性型,並伴有嚴重的類似眼內炎的反應。黃銅等低銅合金則呈慢性、緩慢進展的病程。

IOFB最初可能在眼內無症狀地殘留,並逐漸造成進行性組織損傷,因此延誤診斷會明顯惡化視力預後。磁性材料(鐵和鋼)占所有眼內異物的30%至40%,而銅合金異物相對少見。

金屬疾病名稱異物特徵臨床經過
鐵、鐵合金鐵鏽症(Siderosis bulbi)磁性慢性進行性
純銅(≥90%)銅鏽症,急性型非磁性急性重症(類似眼內炎
黃銅/銅合金銅鏽症・慢性型非磁性體慢性、緩慢
Q 鐵以外的金屬也會在眼內造成問題嗎?
A

含銅的眼內異物也會像鐵鏽症一樣引起嚴重的「眼銅鏽症(Chalcosis)」。純銅會造成急性的、類似眼內炎的反應,黃銅則會造成慢性的沉著障礙。鋁和玻璃的組織反應較輕,因此與鐵鏽症和銅鏽症不同。

眼內鐵鏽症(Siderosis bulbi)的水晶體前囊組織病理像:含鐵血黃素沉積與普魯士藍鐵染色
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.
眼內鐵鏽症中水晶體前囊的組織病理所見。HE染色(a, b)可見含鐵血黃素沉積,普魯士藍染色(c, d)可見鐵色素蓄積,CD18陽性巨噬細胞浸潤(e, f)見於前囊。這對應於本文「主要症狀與臨床所見」一節所述的鐵鏽性白內障

鐵鏽症的自覺症狀可分為受傷後立即出現者,以及異物殘留後逐漸進展者。

  • 視力下降:最常見的自覺症狀,約見於63.79%的患者。1)
  • 無症狀:在早期症狀很少,約27.58%的患者是在沒有自覺症狀的情況下被發現。1)
  • 夜盲與視野縮窄:隨著桿狀細胞的選擇性損傷進展而出現。
  • 眼痛充血:見於IOFB受傷的急性期或合併發炎時。

鐵鏽症的眼部所見

角膜鐵沉積:鐵沉積於上皮或基質。約46.55%的患者可見。1)

鐵性散瞳(mydriasis siderostica):由於鐵損傷虹膜括約肌而造成的特徵性瞳孔散大。3)

鐵鏽性白內障水晶體前囊下出現特徵性的褐色混濁。約37.93%的患者可見。1)

視網膜色素上皮RPE)變性:最常見的所見,約72.41%的患者可見。1)

銅鏽症的眼部所見

Kayser-Fleischer環樣變化:因銅沉積於角膜緣(Descemet膜)而造成的黃綠色環狀變化。為慢性型的特徵。

祖母綠環水晶體前囊下的綠色環狀混濁。為銅鏽症的病理特徵所見。

日光性白內障水晶體出現類似虹彩的色調變化。

急性型所見(純銅):類似眼內炎的嚴重發炎、前房積膿玻璃體混濁

鐵鏽病性青光眼是重要的併發症。鐵沉積於小樑網可造成續發性開角型青光眼4)

Q 鐵鏽病中最先受損的是什麼?
A

視網膜電圖所見可知,桿細胞會先被選擇性地早期損害。首先出現 b 波減弱,接著是 a 波減弱,最後可進展為視網膜電圖消失。詳情請見「病理生理學」一節。4)

鐵鏽病的原因是含鐵或鐵合金的 IOFB 殘留於眼內。依受傷機轉來看,鎚鑿作業最常見,而金屬加工或營建作業中的金屬碎片是最常見的致傷來源。1)

患者中96.49%為男性,且與職業性金屬作業關聯密切。1)

銅鏽病的原因是含銅或銅合金的 IOFB 殘留。工廠或鑄造現場作業、農機損傷,以及雷管爆炸等都可成為受傷機轉。

  • 金屬加工與營建作業:撞擊或研磨造成的金屬飛屑是主要風險
  • 未配戴防護眼鏡:未使用適當的防護裝備是受傷的主要原因1)
  • 小型、高速的IOFB:容易穿透眼球壁,且可能沒有察覺受傷
  • 初期無症狀病程:因症狀不明顯,容易延誤就醫與診斷3)
  • 銅合金的種類:純銅(≥90%)發生急性重症病程的風險較高

鐵鏽症與銅鏽症的診斷,是結合確認IOFB的存在與位置,以及評估金屬對眼組織的毒性來進行。對於漏診的IOFB,由於外傷史不明確,需注意容易被誤診為其他疾病。3)

CT檢查

鐵性IOFB的檢出:CT有助於定位金屬性IOFB,即使是漏診病例也可能成為診斷關鍵2)

防止漏診:即使病史不明確,系統性的CT搜尋也能找到IOFB

IOFB的檢出:銅與銅合金也可作為金屬檢出,但需注意偽影。

超音波檢查

非侵襲性眼內評估:在眼底觀察困難的病例(晶狀體混濁、玻璃體出血)中很有用。

IOFB定位:有助於縮小至玻璃體腔、視網膜下等部位。

視網膜電圖(ERG)

b波減弱:作為桿體功能的指標,可捕捉早期變化。對決定鐵鏽症治療時機最為重要。4)

嚴重程度評估視網膜電圖模式的變化反映鐵毒性進展程度。

裂隙燈顯微鏡與OCT

銅鏽症的特徵所見:確認祖母綠環或類似Kayser-Fleischer環樣變化時,裂隙燈是必需的。

OCT:可定量評估RPE和光感受器層的變性程度,也用於術後追蹤。

在銅鏽症中,Kayser-Fleischer環與Wilson病(肝豆狀核變性)相似,因此在外傷史不明確的病例中需要鑑別。Wilson病伴有全身性銅代謝異常(血清銅藍蛋白降低、尿銅排泄增加),而銅鏽症僅局限於局部銅沉著。必要時進行銅代謝檢查。

在病程較長、被漏診的IOFB病例中,可能會被誤診為慢性前葡萄膜炎3) 對於難治性葡萄膜炎或原因不明的水晶體混濁、虹彩變色,應詳細詢問外傷史,並透過CT積極搜尋IOFB

以下為Parameswarappa等人(2023)58眼隊列在就診時的視力分布。1)

視力比例
0.5以上(良好)約34%
0.1~0.4(中度下降)約29%
0.1未滿(高度下降)約37%
Q 若CT未發現異物,是否可以排除鐵鏽症?
A

CT的敏感性取決於異物的大小、材質和掃描條件。金屬性IOFB有用,但極小異物或非金屬異物可能無法在CT上檢出2)。需要結合臨床表現(如鐵性散瞳、鐵鏽性白內障等)進行綜合判斷。

鐵鏽症和銅鏽症治療的根本是儘早取出IOFB,目標是阻止金屬毒性的進展。

**玻璃體切除術(pars plana vitrectomy; PPV)**是取出IOFB的主要術式。1, 2, 3, 4)

  • 磁性探頭的使用:含鐵IOFB可用磁性探頭,並與PPV聯合將異物從眼內取出。3)
  • 白內障同期手術:如合併水晶體混濁(鐵鏽性白內障),可依病例考慮與PPV同期進行白內障手術2)
  • IOFB取出組 vs 未取出組:取出組平均logMAR為1.0,未取出組平均logMAR為1.58,取出組的視力結局顯著更好。1)

由於銅是非磁性體,無法用電磁鐵取出,因此PPV是必需術式。

  • 急性型(純銅):需要緊急手術。透過PPV取出異物,並進行類似於眼內炎的抗炎治療(使用類固醇)。進展為眼球萎縮的風險很高。
  • 慢性型(黃銅、銅合金):盡早進行PPV + 異物取出。術後發炎控制使用類固醇
項目鐵鏽症銅鏽症(急性型)銅鏽症(慢性型)
磁性探針有效(磁性材料)不可(非磁性材料)不可(非磁性材料)
主要術式PPV ± 磁性探針PPV(緊急)PPV
術後消炎必要時使用類固醇眼內炎治療類固醇
眼球萎縮風險長期放置風險高急性期風險高相對較低

如果合併鐵鏽性青光眼,則需要以點眼藥、口服藥物或手術來控制眼壓4)。即使取出異物後,長期監測眼壓也很重要。

Q 如果 IOFB 長期不處理,會怎樣?
A

鐵毒性具有持續性和進展性,若放任不管,視力下降、夜盲和視野狹窄會不可逆地加重4)。即使取出異物後,也需要長期追蹤。在純銅型的銅鏽症中,還有發生急性眼球萎縮的風險。

殘留於眼內的鐵會逐漸氧化並溶解,以鐵離子(Fe²⁺/Fe³⁺)的形式擴散到眼組織中。鐵離子造成細胞損傷的核心機轉有以下兩條反應途徑。4, 3)

  • Haber-Weiss 反應和 Fenton 反應:鐵離子催化活性氧(ROS)的生成,尤其產生羥基自由基(·OH)。羥基自由基會引起細胞膜脂質過氧化、DNA 損傷和蛋白質變性。
  • 粒線體損傷:ROS 引起的粒線體功能障礙,會對高度依賴能量的感光細胞造成選擇性損傷。

眼鐵鏽症中,桿體(rod)比錐體(cone)更早受損視網膜電圖中,暗適應下的 b 波(來自桿體)最先減弱,隨著病情進展,a 波消失,最終發展為完全的視網膜電圖消失。4) 這種桿體選擇性,源於桿體外節中的 cGMP 磷酸二酯酶對鐵離子造成的氧化壓力特別敏感。

鐵沉積在小樑網會導致流出通路的機械性阻塞與細胞毒性。4) 這會增加房水流出阻力,並引起續發性開角型青光眼。即使取出異物後,小樑網損傷仍可能持續,需要長期控制眼壓

銅離子的毒性取決於銅濃度。

  • 高濃度銅(純銅≥90%):銅離子會造成細胞膜急性破壞與蛋白變性,引起類似眼內炎的劇烈發炎反應。對玻璃體視網膜角膜的直接損傷進展迅速,甚至可能導致眼球萎縮。
  • 低濃度銅(黃銅/銅合金):銅離子會長期沉積於眼組織。角膜Descemet膜的沉積會形成類似Kayser-Fleischer環的變化,晶狀體前囊的沉積會形成祖母綠環。視網膜可出現金屬樣黃色反光。

Wilson病會因全身銅代謝異常(銅藍蛋白生成障礙)而出現全身性銅沉積;而在眼部銅沉著症中,病理機轉不同,因為組織損傷是由局部IOFB釋放的銅所致。


7. 最新研究與未來展望(研究階段的報告)

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利用視網膜電圖進行早期診斷與治療時機最佳化

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視網膜電圖的功能評估正被研究為決定眼鐵鏽症手術適應症的重要指標。透過量化 b 波減弱程度與實際視網膜組織損傷之間的相關性,在仍有鐵毒性但尚未造成不可逆損害的早期窗口期取出 IOFB,可能有助於保留視力4)

有些報告觀察到,IOFB 早期取出時,視網膜電圖表現有所改善(約 40% 的部分恢復)。當鐵離子誘發的氧化壓力仍較輕時,取出後組織功能可能恢復,這也為早期介入提供了依據。

為了不漏掉延遲性眼壓上升與視網膜功能下降,關鍵挑戰是建立並標準化持續進行眼壓、視野與視神經評估的追蹤體系。

高解析度 CT 提高了對極小 IOFB 的偵測準確率,同時 MRI 安全性評估技術的進展,可能使鐵與銅異物的術前評估更加精確。尤其是對銅合金等混合成分異物是否適合 MRI 的判斷,是一項重要的研究課題。


  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.

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