MicroCT analysis of archaeozoological remains: a non-destructive approach to the age-estimation

Abstract

Summary - Several recent studies are based on microCT analyses of the bone structure at micro- and meso-scales. Most of them are carried out in the field of biomedical research (particularly for bioengineering applications) and, increasingly, in palaeoanthropology and palaeontology.

The potentiality of microCT structural analysis of archaeozoological remains is here assessed with the aim to evaluate the applications of such a non-destructive approach to the age-estimation of animal remains through the analysis of the bone internal structure.

More specifically, the possible age-related trends observed in the micro-morphology of some bones of modern foxes (such as connectivity, trabecular thickness, ratio between bone volume and total volume, cortical bone fraction and its porosity) of different ages, from few months old to adult specimens, are discussed.

The analysis were carried out using a computed X-ray microtomography system recently built by the Abdus Salam International Centre of Theoretical Physics in collaboration with Sincrotrone Trieste S.C.p.A. (Trieste, Italy) in the framework of the EXACT (Elemental X-ray Analysis and Computed Tomography) project, funded by the Regione Friuli - Venezia Giulia.

Preliminary results show an increase of the bone volume and of the cortical bone fraction as well as a reduction of cortical bone porosity after the first months of life.

Riassunto - L'applicazione della microtomografia allo studio dei resti archeozoologici: un metodo non distruttivo per determinare l'età degli individui

Recentemente le analisi microtomografiche applicate allo studio della struttura ossea si sono notevolmente diffuse. La maggior parte degli studi sono stati eseguiti in campo medico (in particolare per la bioingegneria) e sempre di più in campo paleoantropologico e paleontologico.

Vengono qui discusse le potenzialità che tale tipo di ricerca può offrire in campo archeozoologico. Lo scopo è valutare la possibilità di stimare l'età degli individui, analizzando la struttura interna dell'osso attraverso analisi non distruttive.

Si è deciso di eseguire le tomografie di alcune ossa di volpi attuali di diverse età e di analizzare la variazione di alcune caratteristiche dell'osso (per esempio il numero delle trabecole, lo spessore delle stesse, la quantità dei vuoti, lo spessore della porzione corticale e la sua porosità) a partire da pochi mesi di vita fino allo stadio adulto.

Le analisi sono state eseguite usando un microtomografo computerizzato a raggi X messo a punto presso l'Abdus Salam International Centre of Theoretical Physics in collaborazione con Sincrotrone Trieste S.C.p.A. (Trieste) nell'ambito del progetto EXACT (Elemental X-ray Analysis and Computed Tomography) finanziato dalla Regione Friuli - Venezia Giulia.

In via preliminare si osservano l'aumento del volume di tessuto osseo, l'ispessimento della porzione corticale e la diminuzione della sua porosità nei primi mesi di vita.