Immagine copertina generata con l’intelligenza artificiale
Una guida digitale sviluppata dai ricercatori di Science Tokyo punta a rendere più semplice la riproduzione della corretta posizione tra le labbra di un musicista e uno strumento a fiato. Il sistema combina scansioni facciali e intraorali, progettazione CAD e stampa 3D per trasformare l’embouchure di un suonatore esperto in un riferimento fisico.
Il progetto è stato sviluppato in collaborazione con la Tokyo University of the Arts e prende come riferimento lo shakuhachi, il tradizionale flauto giapponese suonato dall’estremità. La ricerca mostra inoltre come alcuni strumenti della protesica digitale possano trovare applicazioni al di fuori dell’ambito odontoiatrico.
Tecnologie digitali per riprodurre la posizione tra labbra e strumento
Quando si suona uno strumento come lo shakuhachi o il flauto dolce, la posizione delle labbra può influenzare in modo significativo il risultato sonoro. Il musicista deve coordinare forma delle labbra, angolazione del respiro e posizione dello strumento, ma si tratta di rapporti spaziali difficili da osservare e spiegare.
Il gruppo guidato dall’assistant professor Tamaki Hada e dal professor Manabu Kanazawa, insieme all’associate professor Dozan Fujiwara, ha quindi cercato di trasformare la posizione adottata da un musicista esperto in un riferimento concreto.
Per farlo, i ricercatori hanno acquisito le scansioni intraorali e facciali di un suonatore esperto di shakuhachi, oltre alla scansione dello strumento. Il musicista ha assunto la propria posizione ottimale durante l’esecuzione, permettendo di registrare digitalmente il rapporto spaziale tra volto, labbra e shakuhachi.
Embouchure e performance musicale diventano un modello digitale
I dati raccolti sono stati integrati attraverso un software CAD. Per ricostruire con precisione il rapporto tra le labbra e l’apertura attraverso cui viene soffiata l’aria sono stati utilizzati riferimenti dentali, piano occlusale e informazioni anatomiche del volto.
A partire dal modello digitale, il team ha progettato una struttura sferica in argilla, con un diametro di circa 70 millimetri, collocata nello spazio tra il mento del musicista e lo shakuhachi. Successivamente, il modello è stato trasformato in una guida cava, dotata anche di una finestra necessaria per consentire il drenaggio della resina non polimerizzata e facilitare la fase di post-indurimento.
Il risultato è quindi un riferimento fisico costruito sulla base della morfologia dentofacciale individuale del musicista, anziché affidarsi esclusivamente alle sensazioni personali o all’apprendimento attraverso l’osservazione.
Stampa 3D e personalizzazione della guida
Una volta completata la progettazione, i dati sono stati trasferiti al software della stampante e utilizzati per realizzare la guida attraverso la stereolitografia 3D. Per la produzione è stato scelto un fotopolimero biocompatibile e autoclavabile, già utilizzato per le guide chirurgiche in ambito odontoiatrico.
La scelta dei materiali permette di sottoporre il dispositivo alle procedure di disinfezione e sterilizzazione. La struttura cava contribuisce inoltre a contenere il peso, mentre il braccio di supporto può essere personalizzato per effettuare regolazioni precise della posizione.
Rispetto ai dispositivi di assistenza tradizionali, il sistema è progettato per seguire la morfologia specifica di ogni utilizzatore e per fornire un riferimento fisico durante il posizionamento delle labbra rispetto allo strumento.
Dai laboratori di Science Tokyo a una nuova applicazione dell’odontoiatria digitale
Il progetto nasce dall’estensione di un concetto normalmente utilizzato nella protesica digitale verso un’applicazione extraorale. Secondo i ricercatori, il flusso di lavoro digitale può anche ridurre il tempo e il lavoro necessari rispetto alla realizzazione tradizionale attraverso modelli in gesso.
La guida è stata successivamente valutata da un musicista esperto, ottenendo punteggi elevati per stabilità, adattamento e usabilità. Durante l’impiego, il dispositivo ha inoltre facilitato l’individuazione di eventuali problemi legati al posizionamento.
Le possibili applicazioni oltre la musica
La ricerca, pubblicata sul Journal of Prosthodontic Research, non si limita alla formazione musicale. Gli autori considerano infatti la possibilità di estendere il concetto ad altri dispositivi nei quali sia necessario controllare con precisione la posizione dell’area periorale.
Tra le applicazioni indicate figurano protesi maxillo-facciali e riabilitazione oro-facciale, oltre ad altri dispositivi extraorali. L’esperimento con lo shakuhachi diventa così una dimostrazione concreta di come gli strumenti digitali sviluppati in ambito odontoiatrico possano essere adattati anche a esigenze molto diverse.
Fonte: Techxplore
