然而，許多人對於RGP材料、DK和RGP之間的關係並不清楚，並誤以為鏡片的DK值越高越好。因此，本文將針對以下幾點進行詳細討論：
- RGP材料的發展
- DK最低需達到多少才能維持角膜健康
- DK與RGP鏡片使用性能的關係
- DK與沉澱物的關係
RGP材料的發展史
Leonardo DaVinci於西元1508年首次提出隱形眼鏡的概念，即直接戴在眼睛上矯正視力的物品，此概念直到1938年傳統的硬式(PMMA)隱形眼鏡的誕生才得以實現。PMMA鏡片具有優秀的光學性能和硬度，但存在不透氣的缺點，長時間佩戴容易導致角膜水腫。1971年，軟式隱形眼鏡問世，儘管佩戴舒適，但仍存在保養過程繁瑣、視力及散光矯正效果不佳、鏡片易破裂等許多缺點，且易引起蛋白質沉澱並導致眼部過敏和結膜炎等病症。
因此，當時的高分子專家們致力於研發一種新型隱形眼鏡材料，使其具有傳統硬式隱形眼鏡的光學性能和軟式隱形眼鏡的透氧特性。20世紀60年代中期，隨著高分子聚合物的問世，美國Dow Corning公司首次利用矽樹脂高分子材料(Silicone Resin)製造了硬式透氧隱形眼鏡。雖然矽樹脂具有良好的透氧性能，但因其本身不具親水性，需要經過特殊表面處理才能配戴，並且由於材質過軟，容易發生鏡片貼附在角膜上不滑動的情況。同時科學家在臨床試驗中還發現，這種材料容易使眼淚中的蛋白質產生堆積，從而影響視力和配戴舒適度。因此，矽樹脂高分子材料一直未能成功地單獨用於製造RGP隱形眼鏡。
1973年，Rynco Scientific使用醋酸丁酸纖維(Cellulose Acetate Butyrate，CAB)製造RGP鏡片。該材料的透氧率DK大約在4.5至9.2之間。因其質地相對柔軟，易刮傷及變形，如今很少有人使用。
直到1976年，Dr.Perry Rosenthal和Dr.Joseph Salamone研發出第一代硬式透氧隱形眼鏡材料，即Silicone Acrylate(矽-亞克力)高分子聚合物。這使得RGP隱形眼鏡受到大眾關注，並逐漸成為眼科醫生在為病人驗配隱形眼鏡時的首選。矽-亞克力高分子聚合物之所以能成為隱形眼鏡的製作材料，是因為它具有以下三種主要成分和特性：
- 矽化物的主要特性為高透氧性。矽化物是體積很大的分子單體，在合成高分子時會在高分子母體內形成許多空隙，使空氣中的氧分子容易穿透。
- 亞克力具有清晰的光學特性及較高的硬度，使鏡片的結構更加穩定。
- 濕潤劑可以讓鏡片在水中呈負電性，並增加鏡片的親水性，穩定淚液層，保證長時間佩戴舒適度。
雖然矽化物透氧性較高，但由於其表面具有疏水性，配戴使用這種材料製造的隱形眼鏡時，可能會遇到眼淚中的蛋白質變性並牢固附著在鏡片上難以清除的情況。所以配戴者在保養鏡片時，須每日使用含有摩擦劑的清潔液徹底清潔。此外，每隔三個月需要將鏡片送回工廠進行拋光處理，去除沉積物和刮痕，否則，附著在鏡片上的蛋白質會對上眼皮造成機械性摩擦，從而引起眼部過敏或巨乳狀結膜炎等病症。所以，在合成新的矽-亞克力材料時，無法通過增加矽化物的含量提高DK值。因此，當時市場上美國博士倫的Boston II(DK 14)、Boston VI(DK 28)和Paragon公司的Paraperm EW(DK 56)、Paraperm O2(DK 15.6)及Optacryl 60(DK 18)等，這些材料屬於DK較低的RGP材料。
為解決第一代RGP材料的蛋白質沉澱問題，科學家在1987年成功研發出第二代RGP材料(Fluoro Silicone/Acrylate，氟-矽/亞克力)，它是在第一代RGP材料的基礎上增加了氟成分，因為氟化物具有兩種特殊功能：
- 抑制蛋白質沉澱功能：氟化物可以防止蛋白質沉澱堆積在鏡片表面，避免形成頑固的附著物，不影響視力的同時可提升配戴舒適度。
- 氧氣傳輸功能：氟化物與矽化物混合時可有效提升透氧率，因此，減少矽化物的含量可以提高材料的濕潤性及其他物理特性。
第二代RGP材料的成功研發，使RGP鏡片更適合配戴，這無疑是一次重大突破。在合成高分子時，通過增加氟成分可以提高DK值，因此第二代含氟的RGP原料可以合成具有較高透氧率的RGP材料，例如，美國Paragon公司的Paragon HDS(DK 100)、FluoroPerm 60(DK 60)、FluoroPerm 92(DK 92)、FluoroPerm 151(DK 151)以及博士倫的Boston ES(DK 36)、Boston EO(DK 82)、Equalens II(DK 127)、Boston XO(DK 140)、Boston XO2(DK 189)。除了透氧率外，RGP隱形眼鏡材料的濕潤度、硬度、耐用度、破片率以及護理簡易度等特性，都是醫療人員在為患者選擇鏡片時需要考慮的因素。
透氧率(DK)
透氧率(DK)用於表示RGP隱形眼鏡材料的氧氣傳輸量。它以[cm³(STP) x cm²/cm³ x sec mmHg]為單位。透氧率的計算是基於擴散係數(D)和溶解係數(K)。D代表擴散係數(cm²/sec)，表示單位時間內有多少氣體可以穿透單位面積的材質。而K代表溶解係數[cm³(STP)/cm³ x mmHg]，表示在標準溫度和壓力下有多少氣體可以溶解於單位容積的材質。
由於RGP隱形眼鏡材料不具備吸水性，所以角膜所需的氧氣主要依靠空氣中的氧氣穿透鏡片而獲得，而淚液僅提供一部分氧氣供應。透氧率(DK)用於衡量隱形眼鏡的透氧性能，數值越高表示眼鏡材料越易於氧氣通過，可為眼睛提供更多氧氣。
空氣中的氧氣可通過擴散和溶解作用直接穿透鏡片到達角膜，鏡片的中心厚度影響單位時間內氧氣的穿透率。因此，對於相同DK值材料所製成的鏡片，中心厚度較厚者透氧率較低，反之，則透氧率較高。一個鏡片的實際透氧率可用以下公式表示：
DK的測量方法有很多，但由於測量時使用的儀器設備不同，所測出的結果也無法保持一致。因此美國FDA以Dr. Fatt的DK測試方法作為國際標準DK測試方法(ISO/FATT)。通常利用ISO/FATT方法測試出的DK值比鏡片製造廠測量的資料低。
常用RGP材料通過製造廠所測得DK值與ISO/FATT方法所測得DK值，對比如下表所示：
硬度(Hardness)
硬度是RGP材料的重要物理特性之一。較高的硬度意味著光學品質更好、鏡片形狀更穩定、散光矯正效果更佳。同時，硬度高的鏡片不容易刮傷，使用壽命更長，在製造過程中也更容易被車床切削。由於材料硬度高，可以設計薄片來增加佩戴舒適度。而較低硬度的材料不利於車床切削，品質較差，且鏡片易刮傷及變形，所以在製造上需要增加中心厚度以提高鏡片參數的穩定性；但中心厚度較厚的鏡片重量較大，易滑動並產生異物感，同時透氧率相對降低。因此，在選擇鏡片材料的DK值時，必須同時考慮中心厚度，以確保角膜能夠獲得足夠的氧氣。
ＤＫ值的最佳範圍是多少
隱形眼鏡需要為角膜提供足夠的氧氣，以維持角膜健康狀態並防止水腫。然而，每個人的眨眼次數、角膜形狀和角膜對氧氣的需求量各有不同。根據臨床觀察結果顯示，維持角膜健康所需的平均最低氧氣供應量大約為6-12%。淚液層可為角膜提供大約3%的氧氣，其餘氧氣則通過隱形眼鏡輸送至角膜。通過隱形眼鏡的氧氣與淚液層中的氧氣混合，在角膜前方形成一定的氧氣壓力，被稱為“相等的氧氣百分比”(Equivalent Oxygen Percentage，EOP)。空氣中氧氣的含量在一標準大氣壓下約為21%，如果角膜前方的氧氣壓力(EOP)能達到6-12%，便可以維持角膜的健康狀態。
Cuklanz和Hill進行了一項實驗，將具有不同DK/L值的隱形眼鏡戴在實驗兔眼上，測得相等的氧氣百分比(EOP)並將結果顯示在圖一中。圖中每條曲線代表一個具有不同DK值的材料，每個材料的EOP隨著中心厚度的增加而減少；當中心厚度為0時，EOP為21%；當中心厚度為0.1mm時，大約需要DK25才能達到10%的EOP；如果中心厚度增加至0.15mm，則需要DK35才能達到10%的EOP。一般硬度較高的RGP隱形眼鏡的中心厚度大約在0.1到0.20mm之間，因此，理想的日戴式近視隱形眼鏡材料至少需要達到DK45以上。然而，角膜塑形鏡的中心厚度較厚(約為0.20mm)，所以理想的角膜塑形鏡材料至少需要達到DK50以上。
隱形眼鏡的材料品類眾多，根據透氧率可以分為五大類，列舉如下：
DK/L和EOP之間的關係並非呈直線關係。根據圖二顯示，在開始階段，EOP隨著DK/L的增加而上升，幾乎呈現直線關係；然而，當DK/L值超過50時，EOP的增加速度逐漸平緩。因此，使用具有極高DK值的隱形眼鏡材料並不能確保獲得更高的EOP值；反之，這種選擇可能會面臨高DK材料的缺點以及裝配效果不良的影響。
安全的日戴式鏡片所需的EOP為9%，相當於DK/L=23。夜戴式或長時間佩戴的鏡片所需的最低EOP為12%，相當於DK/L=42。
綜合上述問題考慮，日戴式RGP隱形眼鏡可選擇DK100以下的材料，如Boston EO、Fluoroperm 60；夜戴式角膜塑形鏡可選擇DK100以上的材料，如EQII、XO、XO2、Extra、Extreme、HDS、API 200、Menicon Z。
超高DK值材料的缺點
眾所周知，增加RGP材料的DK，往往會降低鏡片的物理特性，影響配戴效果。高DK材料存在許多缺點，例如，鏡片表面濕潤性差，易產生油脂沉澱物，鏡片過軟導致形狀不穩定，容易刮傷、破裂等。高DK材料中氟的含量較高，儘管氟可以抑制蛋白質沉澱，但當氟的含量過高時易吸附眼淚中的油脂。臨床研究發現，DK值高於80的鏡片表面容易積聚油脂，會影響視力清晰度和配戴舒適度。氟含量較高的材料，質地較軟，如果用於製作角膜塑型鏡，則會導致鏡片貼附在角膜上不易移動的風險發生，且極易造成角膜上皮點染。此外，由於高DK材質較軟，機器車床切削和拋光難度較大。
隨著技術的發展，科學家研發出含氟量較低的低DK RGP材料，例如美國Paragon公司的FluoroPerm 30(DK 30)、Paragon thin(DK 29)和博士倫公司的Boston ES(DK 36)，該材料便於機器車床切削且耐用度較高，適用於角膜氧氣需求量較低和眼睛油脂分泌較多的患者。
儘管超高DK RGP材料有許多缺點，但它仍有相應用途，比如適用於製作遠視鏡片、大直徑鏡片。一般情況下，遠視鏡片的製造範圍從0度至+20.00D，中心厚度從0.20至0.70mm，所以需要使用高DK材料才能為角膜提供足夠的氧氣。此外，高DK鏡片多適配於角膜需高供氧患者、角膜曾受傷者、近視手術後需通過隱形眼鏡矯正視力患者及間斷性佩戴隱形眼鏡患者等。
眾所周知，增加RGP材料的DK，往往會降低鏡片的物理特性，影響配戴效果。高DK材料存在許多缺點，例如，鏡片表面濕潤性差，易產生油脂沉澱物，鏡片過軟導致形狀不穩定，容易刮傷、破裂等。高DK材料中氟的含量較高，儘管氟可以抑制蛋白質沉澱，但當氟的含量過高時易吸附眼淚中的油脂。臨床研究發現，DK值高於80的鏡片表面容易積聚油脂，會影響視力清晰度和配戴舒適度。氟含量較高的材料，質地較軟，如果用於製作角膜塑型鏡，則會導致鏡片貼附在角膜上不易移動的風險發生，且極易造成角膜上皮點染。此外，由於高DK材質較軟，機器車床切削和拋光難度較大。
隨著技術的發展，科學家研發出含氟量較低的低DK RGP材料，例如美國Paragon公司的FluoroPerm 30(DK 30)、Paragon thin(DK 29)和博士倫公司的Boston ES(DK 36)，該材料便於機器車床切削且耐用度較高，適用於角膜氧氣需求量較低和眼睛油脂分泌較多的患者。
儘管超高DK RGP材料有許多缺點，但它仍有相應用途，比如適用於製作遠視鏡片、大直徑鏡片。一般情況下，遠視鏡片的製造範圍從0度至+20.00D，中心厚度從0.20至0.70mm，所以需要使用高DK材料才能為角膜提供足夠的氧氣。此外，高DK鏡片多適配於角膜需高供氧患者、角膜曾受傷者、近視手術後需通過隱形眼鏡矯正視力患者及間斷性佩戴隱形眼鏡患者等。
RGP隱形眼鏡除了可以為角膜提供最佳的呼吸環境，還具有光學性能良好、視覺品質優越、形狀穩定、散光矯正效果佳、使用壽命長、易於保養等諸多優點。設計適當、品質優良的RGP鏡片配戴舒適度優於軟式鏡片。所以，RGP隱形眼鏡是屈光不正者、需矯正視力者、高度散光患者、高度近視患者、易過敏體質患者及淚液量較少者的配鏡首選。
DK值的高低會影響RGP材料的物理特性，例如硬度、耐刮傷性、破片率以及沉澱物堆積等問題。在選擇RGP時，除了要選擇能夠為角膜提供足夠氧氣的材料外，還需要考慮其他物理特性，以保證臨床使用效果。超高DK的RGP材料質地較軟，鏡片易彎曲、變形或刮傷，且易導致沉澱物積聚，所以不適合對日常佩戴型隱形眼鏡有較高要求的人，他們更需要抗刮傷、使用壽命長且護理簡便的鏡片。
RGP隱形眼鏡材料種類繁多，在護理RGP隱形眼鏡時需要選擇與之相匹配的護理產品，才能使其光學性能及塑形效果最大化。
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