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Hip bone trabecular architecture shows uniquely distinctive locomotor behaviour in South African australopithecines.

Museo Nazionale Preistorico Etnografico L. Pigorini, Sezione di Antropologia, Roma, Italy.
Journal of Human Evolution (Impact Factor: 3.87). 03/1999; 36(2):211-32. DOI: 10.1006/jhev.1998.0267
Source: PubMed

ABSTRACT Cancellous bone retains structural and behavioural properties which are time and strain-rate dependent. As the orientation of the trabeculae (trajectories) follows the direction of the principal strains imposed by daily loadings, habitual postural and locomotor behaviours are responsible for a variety of trabecular architectures and site-specific textural arrangements of the pelvic cancellous network. With respect to the great ape condition, the human trabecular pattern is characterized by a distinctive ilioischial bundle, an undivided sacropubic bundle, and a full diagonal crossing (approximately 100 degrees) over the acetabulum between the ilioischial and the sacropubic bundles. Advanced digital image processing (DIP) of hip bone radiographs has revealed that adolescent and adult South African australopithecines retained an incompletely developed human-like trabecular pattern associated with gait-related features that are unique among the extant primates.

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    ABSTRACT: Despite the importance of the human pelvis as a weight-bearing structure, there is a paucity of literature that discusses the development of the juvenile innominate from a biomechanical perspective. This study aims to add to the limited body of literature pertaining to this topic through the qualitative analysis of the gross architecture of the human ischium during the juvenile period. Macro-radiographs of 55 human ischia ranging from 28 intra-uterine weeks to 14 years of age were examined using intensity-gradient color mapping to highlight changes in gross structural morphology with increasing age. A clear pattern of maturation was observed in the juvenile ischium with increasing age. The acetabular component and ramus of the ischium consistently displayed low bone intensity in the postnatal skeletal material. Conversely the posterior body of the ischium, and in particular the ischial spine and lesser sciatic notch, exhibited increasing bone intensity which first arose at 1–2 years of age and became more expansive in older cohorts. The intensity patterns observed within the developing juvenile ischium are indicative of the potential factors influencing the maturation of this skeletal element. While the low intensity acetabular fossa indicates a lack of significant biomechanical interactions, the posterior increase in bone intensity may be related to the load-bearing nature of the posterior ischium. Clin. Anat., 2014. © 2014 Wiley Periodicals, Inc.
    Clinical Anatomy 03/2014; · 1.16 Impact Factor
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    ABSTRACT: L’estimation de l’âge et la détermination du sexe sont les deux composantes principales de l’identification en anthropologie médico-légale. Actuellement, il n’est pas possible d’estimer de manière fiable et précise l’âge des individus de plus de 30 ans à partir de la diaphyse fémorale dont la robustesse permet pourtant une très bonne conservation après le décès. La détermination du sexe est aisée à partir de l’os coxal mais très peu fiable avec le fémur. Cependant, des indices de vieillissement et de dimorphisme sexuel ont été observés à partir des propriétés biomécaniques de la diaphyse fémorale : ces paramètres permettent d’estimer la résistance des os aux contraintes de flexion, torsion, compression et cisaillement. Le sujet de cette étude est donc de quantifier statistiquement la potentialité d’estimer l’âge et de déterminer le sexe à partir de l’analyse des propriétés biomécaniques de la diaphyse fémorale mesurables sur le vivant grâce à la tomographie médicale. Quatre-vingt dix individus de la région marseillaise ont constitué l’échantillon et nous disposions de 602 mesures par fémur : le diamètre antéro-postérieur, CA, TA, %CA, Ix, Iy, Ix/Iy, Imin, Imax, J mesuré chacun tous les 1 % entre 20 et 80 % de la diaphyse fémorale, ainsi que la longueur biomécanique et le diamètre de la tête fémorale qui permet d’estimer la masse corporelle. Nous avons mesuré le lien entre l’âge et l’ensemble de ces variables à l’aide du coefficient de corrélation, de la régression linéaire multiple, des arbres de régression, de la régression ordinale et des arbres de décision. Concernant la détermination du sexe, nous avons mesuré le potentiel de prédiction de l’ensemble des mesures avec la régression logistique et un arbre de décision. Les résultats nous ont montré que la prédiction de l’âge à partir des paramètres biomécaniques du fémur n’est pas possible avec une fiabilité supérieure à 88 %, que l’on envisage une estimation unisexe ou sexe-dépendante. Cependant, certains paramètres semblent montrer qu’il est possible de distinguer les individus entre 30 et 50 ans. La détermination du sexe est en revanche possible avec moins de 10 % d’erreur. Cette étude préliminaire, malgré des biais, justifie donc l’intérêt de l’analyse des os en 3D et propose des clés pour mettre en place des méthodologies ostéo-biographiques à partir des propriétés biomécaniques de la diaphyse fémorale.
    10/2013, Degree: University Degree of Criminalistics and Forensic Odontology, Supervisor: Laurent Puymerail & Yves Schuliar
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    ABSTRACT: Thanks to recent advances, computed tomography is now seen as a tool of great value in the field of physical anthropology. In this study, we focused on the posterior pelvis and the auricular surface and evaluated the accuracy of 3D reconstructions of the auricular surface, using a methodology derived from a previous study by Lovejoy et al. We also looked for trabecular bone criteria expressing age-related changes. Forty-six coxal bones were scanned, and scoring of macroscopic criteria showed a good agreement between 3D reconstructions and photographs, especially for transverse organization (k = 0.90). The changes occurring in the posterior part of the sacropubic trabecular bundle were evaluated on CT reconstruc-tions via three new criteria, which exhibited a good intra-and inter-observer agreement (k = 0.77–0.89), and were particularly useful in identifying older subjects. We concluded that these CT-evaluated trabecular bone criteria are promising and yield useful information about age at death.