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Assessments of polymerization shrinkage by optical coherence tomography-based digital image correlation analysis—Part I: Parameter identification

光学相干层析成像 收缩率 数字图像相关 材料科学 鉴定(生物学) 计算机断层摄影术 连贯性(哲学赌博策略) 光学 复合材料 统计 放射科 物理 数学 医学 植物 生物
作者
Wei-Chi Chen,Shu‐Fen Chuang,Po‐Chun Tseng,Tom Lai,Terry Yuan-Fang Chen,Yi Sun
出处
期刊:Dental Materials [Elsevier BV]
卷期号:40 (6): 958-965
标识
DOI:10.1016/j.dental.2024.05.003
摘要

To investigate the feasibility of optical coherence tomography (OCT)-based digital image correlation (DIC) analysis and to identify the experimental parameters for measurements of polymerization shrinkage. Class I cavities were prepared on bovine incisors and filled with Filtek Z350XT Flowable (Z350F). One OCT image of the polymerized restoration was processed to generate virtually displaced images. In addition, the tooth specimen was physically moved under OCT scanning. A DIC software analyzed these virtual and physical transformation sets and assessed the effects of subset sizes on accuracy. The refractive index of unpolymerized and polymerized Z350F was measured via OCT images. Finally, different particles (70–80 µm glass beads, 150–212 µm glass beads, and 75–150 µm zirconia powder) were added to Z350F to inspect the analyzing quality. The analyses revealed a high correlation (>99.99%) for virtual movements within 131 pixels (639 µm) and low errors (<5.21%) within a 10-µm physical movement. A subset size of 51 × 51 pixels demonstrated the convergence of correlation coefficients and calculation time. The refractive index of Z350F did not change significantly after polymerization. Adding glass beads or zirconia particles caused light reflection or shielding in OCT images, whereas blank Z350F produced the best DIC analysis results. The OCT-based DIC analysis with the experimental conditions is feasible in measuring polymerization shrinkage of RBC restorations. The subset size in the DIC analysis should be identified to optimize the analysis conditions and results. Uses of hyper- or hypo-reflective particles is not recommended in this method.
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