Ortho-K CL引起角膜厚度的变化是近年来受到关注的问题。Ortho-K CL是与角膜前表面几个形态相逆反的特殊设计，在对角膜进行塑形，促使角膜中央平坦化发展的过程中，对角膜各部位的作用力并非均匀一致，戴镜后角膜中央区薄化的现象已被很多研究者观察到。一些研究指出，反向几何形设计的Ortho-K CL通过重新分布角膜组织使屈光状态改变的效应更甚于单纯角膜弯曲度的变化。推测存在于CL后表面与角膜中央前表面的薄泪液层发挥的液压作用，促使镜下的部分角膜上皮从中心移至周边部。国外的研究发现过夜戴镜30天后，角膜中央区薄化，表层上皮细胞移动，重新分布而旁周边角膜同时出现增厚反应亦包括角膜基质层。北京大学医学不眼视光学研究中心对Ortho-K CL夜戴和日戴6个月后的临床研究也显示同样的结果，夜戴后这种效应比日戴更为明显，而且厚度的变化时可逆性的，随戴镜时间的延长，角膜厚度会逐渐回复。另外长期戴镜后（3年）与戴镜前比较，角膜中央区和旁周边区厚度并未发现显著的变化。
国内及国外的其他研究也指出Ortho-K CL引起角膜厚度增加的改变一般限于旁周边和周边区域，因在镜片反转弧区域与角膜之间存在一约30纳米的泪液胡（OCT）影像，当然也与镜片材料的透氧性和设计等有关。使用DK≥100的高透氧材料，在设计和配适均适宜的状态下，应能控制角膜基质水肿处于正常生理范围之内，而RGPCL引起的变化通常包括角膜全部遮盖区。
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