Ressonância Magnética - Fundamentos

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03/02/2016 
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Melhores práticas em 
Radiologia e 
Diagnóstico por 
Imagem 
Ressonância Magnética 
FÍSICA DA 
RESSONÂNCIA 
MAGNÉTICA 
Gantry 
BONTRAGER, Kenneth L; LAMPIGNANO, John. Textbook of radiographic positioning and related 
anatomy. [s.l.]: Elsevier Health Sciences, 2013. 
 
Magneto supercondutor, design de calibre 
curto, campo de 1,5 a 3 T 
Sistema de Imagem de Ressonância 
Magnética (IRM) 
BONTRAGER, Kenneth L; LAMPIGNANO, John. Textbook of radiographic positioning and related 
anatomy. [s.l.]: Elsevier Health Sciences, 2013. 
 
 
Funcionamento 
• Classicamente 
assume-se que os 
spins precessam em 
torno do campo 
magnético externo e 
não estão 
perfeitamente 
alinhados segundo o 
campo magnético (a 
magnetização total e 
que possui a direção 
do campo) 
• A aplicação de um 
campo de 
radiofrequências tem 
como 
consequências: 
–colocar os spins em 
fase 
–aumentar a população 
correspondente aos 
spins antiparalelos 
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Desfasagem 
Dos spins 
 
 
Magnetização 
Transversal 
 
 
Sinal medido 
(FID) 
• Ao sujeitar o corpo a 
impulsos de 90º (ou 
outros) a 
magnetização total 
passa a ter uma 
componente 
transversal e é esta 
que é medida através 
de bobinas 
transversais. 
• Com o tempo, o 
sinal decai. 
Em suma 
• Corpo humano possui grande proporção de hidrogênio, que comporta-se 
como um próton. Eles rodam em torno de um eixo central, funcionando 
como um magneto. 
• Quando imersos em um campo magnético estático, eles alinham-se com 
o campo e precessam. 
• Se radiação EM for emitida (radiofrequência) eles podem absorvem 
energia dessa radiação (que está em ressonância) e eles podem rodar, 
invertendo a direção, ficando alinhados no sentido oposto do campo. 
• Quando a radiação é desligada, os núcleos liberam a energia que 
absorveram. Tecidos diferentes emitem essa energia em taxas diferentes. 
• Essa radiação é captada por uma antena, tranformando-a em uma 
corrente elétrica, que gera a imagem. 
PISCO, João Bexiga Martins. Imagiologia básica: texto e atlas. [s.l.: s.n.], 2003. 
Figure 1. Basic physics of the MR signal. (a) As 1H nuclei spin, they induce their own magnetic 
field (tan), the direction (magnetic axis) of which is depicted by an arrow (yellow). The 1H nuclei 
initially precess with a wobble at various angles (1–6), but when they are exposed to an external 
magnetic field (B0), they align with it. The sum of all magnetic moments is called the net 
magnetization vector (NMV). (b) When an RF pulse is applied, the net magnetization vector is 
flipped at an angle (α), which produces two magnetization components: longitudinal 
magnetization (Mz ) and transverse magnetization (Mxy ). As the transverse magnetization 
precesses around a receiver coil, it induces a current (i). When the RF generator is turned off, T1 
recovery and T2 and T2* decay occur. 
Indicações da IRM 
• Sistema Nervoso Central: avaliação de tumores, isquemia, e doenças da 
substância branca, principalmente processos crônicos. Em urgências 
prefere-se a TC, devido o menor tempo de aquisição. 
• Coluna: avaliação de tumores, espondilodiscites e degeneração discal. 
• Tórax: avaliação do mediastino, coração e vasos e estadiamento de 
tumores pulmonares como o tumor de Pancoast. 
• Abdome e Pelve: caracterização de massas, estadiamento tumoral. 
CPRE, uro-RM. 
• Musculoesquelético: avaliação de estruturas menisco-ligamentares, 
ósseas, sendo primeira linha no quesito de avaliação do sistema 
locomotor. 
GAILLARD, F. Radiopaedia. Disponível em: <http://radiopaedia.org/>. Acesso em: 1 dez. 2015. 
Parâmetros 
TE – Tempo de Eco 
• Refere-se ao tempo entre a 
aplicação do pulso de 
radiofrequência excitador e o 
pico do sinal induzido na 
bobina (antena). Medido em 
ms. O relaxamento T2 é 
controlado por TE. 
TR – Tempo de Recuperação 
• Tempo da aplicação do pulso 
excitante até a aplicação do 
próximo pulso. Determina 
quanto da magnetização 
longitudinal será recuperado 
em cada pulso. Medico em 
ms. 
GAILLARD, F. Radiopaedia. Disponível em: <http://radiopaedia.org/>. Acesso em: 1 dez. 2015. 
 
Comparação com Radiografia 
BONTRAGER, Kenneth L; LAMPIGNANO, John. Textbook of radiographic positioning and related 
anatomy. [s.l.]: Elsevier Health Sciences, 2013. 
 
 
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Comparação com TC 
BONTRAGER, Kenneth L; LAMPIGNANO, John. Textbook of radiographic positioning and related 
anatomy. [s.l.]: Elsevier Health Sciences, 2013. 
 
 
 
SEQUÊNCIAS EM 
RESSONÂNCIA 
MAGNÉTICA 
Sequências 
GAILLARD, F. Radiopaedia. Disponível em: <http://radiopaedia.org/>. Acesso em: 1 dez. 2015. 
 
T1 
T1 C+ 
Supressão de 
Gordura 
Supressão de 
Gordura C+ 
T2 
Atenuação 
de Fluido 
Supressão de 
Gordura 
T2* 
SWI 
Difusão 
DWI 
ADC 
DTI 
Tractografia 
Miscelânea 
Espectroscopia 
por RM 
Ressonância 
Funcional 
Perfusão por 
RM 
Sequências 
GAILLARD, F. Radiopaedia. Disponível em: <http://radiopaedia.org/>. Acesso em: 1 dez. 2015. 
 
Ponderação Predominante 
Modificadores 
Sequências 
GAILLARD, F. Radiopaedia. Disponível em: <http://radiopaedia.org/>. Acesso em: 1 dez. 2015. 
 
T1 
TR curto 
TE curto 
T2 
TR longo 
TE longo 
TR 
In
ten
sid
ad
e d
o
 sin
al 
— gordura 
— fluido 
TR = tempo de repetição 
TE = tempo de eco 
 
TE 
Imagem ponderada em T1 
Sequência ponderada em T1 
Neste gráfico, a gordura 
possui um sinal maior que 
fluido. Tecidos com T1 e T2 
curtos (gordura) irão 
aparecer mais intensos que 
os com T1 e T2 longos 
(fluido) 
Apesar de rudemente simplificado, quando uma imagem é ponderada em T1, isso 
significa que o protocolo envolve TE e TR curtos, fazendo os tecidos com 
relaxamentos T1 e T2 rápidos aparecerem hiperintensos. 
LIEBERMAN, GILLIAN ET AL. MRI Atlas of the Abdomen : a self-guided 
tutorial. 2003 
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TR 
In
ten
sid
ad
e d
o
 sin
al 
— gordura 
— fluido 
TR = tempo de repetição 
TE = tempo de eco 
 
TE 
Imagem ponderada em T2 
Sequência ponderada em T2 
Nesse gráfico, fluido 
possui uma intensidade 
maior que a gordura. 
Tecidos com T1 e T2 
longos (fluido) irão 
aparecer mais intensos 
que os com T1 e T2 
curto (gordura). 
Em uma imagem ponderada em protocolo T2, o resultado será que tecidos com T1 e 
T2 longos (fluido) terão sinal mais intenso. TE e TR relativamente longos. 
LIEBERMAN, GILLIAN ET AL. MRI Atlas of the Abdomen : a self-guided 
tutorial. 2003 
Sequências 
T
u
b
e
rc
u
lo
m
a
 
T1 T2 
Sequências 
GAILLARD, F. Radiopaedia. Disponível em: <http://radiopaedia.org/>. Acesso em: 1 dez. 2015. 
 
T1 
T1 C+ 
Supressão de Gordura 
Supressão de Gordura C+ 
Sequências – T1 
• Imagens anatômicas, mais próximas do aspecto macroscópico 
dos tecidos (rudemente falando) 
• Intensidades de sinal dominantes: 
– Fluido (urina, LCR) – baixa intensidade (preto) 
–Músculo – sinal intermediário (cinza) 
–Gordura – alta intensidade (branco) 
–Cérebro 
• Substância cinzenta – sinal intermediário (cinza) 
• Substância branca – sinal alto (branco) 
GAILLARD, F. Radiopaedia. Disponível em: <http://radiopaedia.org/>. Acesso em: 1 dez. 2015. 
 
Sequências 
Realce por Contraste (C+) 
• Gadolíneo é o agente de 
contraste mais usado 
• Ele aumenta o sinal T1 
• Uso IV (5-15 ml) e scan poucos 
minutos depois 
• Tecidos afetados (tumores, 
inflamação e infecção) irão 
acumular contraste, estando 
hiperintensos 
• Frequentemente,sequências 
pós-contraste são obtidas em 
supressão de gordura para 
apreciar as lesões 
Supressão de Gordura 
• Usada quando há 
administração de gadolíneo, 
tornando a lesão mais fácil de 
apreciar 
• Usada quando supõe-se que 
determinado tecido possui 
componente adiposo e se quer 
provar, mostrando que ele 
torna-se hipointenso ao 
suprimir a gordura 
GAILLARD, F. Radiopaedia. Disponível em: <http://radiopaedia.org/>. Acesso em: 1 dez. 2015. 
 
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Sequências 
GAILLARD, F. Radiopaedia. Disponível em: <http://radiopaedia.org/>. Acesso em: 1 dez. 2015. 
T1 T1 C+ 
T
u
b
e
rc
u
lo
m
a
 
Sequências 
Schwanoma do Acústico 
GAILLARD, F. Radiopaedia. Disponível em: <http://radiopaedia.org/>. Acesso em: 1 dez. 2015. 
T1 
Supressão de 
Gordura 
Supressão de 
Gordura C+ 
Sequências 
GAILLARD, F. Radiopaedia. Disponível em: <http://radiopaedia.org/>. Acesso em: 1 dez. 2015. 
 
T2 
Atenuação de Fluido 
Supressão de Gordura 
T2* / SWI 
Sequências – T2 
•Principais características 
–Fluido – alta intensidade (branco) 
–Músculo – intensidade intermediária (cinza) 
–Gordura – alta intensidade (branco) 
–Cérebro 
•Substância cinzenta – sinal intermediário (cinza) 
•Substância branca – baixo sinal (preto) 
GAILLARD, F. Radiopaedia. Disponível em: <http://radiopaedia.org/>. Acesso em: 1 dez. 2015. 
Sequências 
Supressão de Gordura 
• Útil para detecção de edema em 
tecidos moles (sinal idêntico de 
ambos) 
• Vários métodos, mesmo resultado 
Atenuação de Fluido 
• Útil para diferenciar o edema do LCR 
• Pode parecer T1 devido o baixo sinal de 
líquido, mas uma observação da substância 
cinzenta-branca determina que é derivada de 
T2 
• Denominada de FLAIR 
Sequência de Sensibilidade à Suscetibilidade 
• É capaz de detectar produtos de hemólise ou cálcio – importante em vários 
processos patológicos. Várias técnicas disponíveis para detectar 
• Sequências como T2* são altamente sensíveis à pequenas perturbações no 
campo magnético local. A mais sensível é denominada SWI e também é 
capaz de diferenciar cálcio do sangue 
Sequências 
Atenuação de Fluido 
STIR 
FLAIR 
T2 
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Sequências 
GAILLARD, F. Radiopaedia. Disponível em: <http://radiopaedia.org/>. Acesso em: 1 dez. 2015. 
 
FLAIR STIR 
Sequências 
GAILLARD, F. Radiopaedia. Disponível em: <http://radiopaedia.org/>. Acesso em: 1 dez. 2015. 
T2* SWI T2 
Sequências - PD 
• Considerando-se que a ressonância de prótons (íons de hidrogênio) 
formam a base da IRM, uma das sequências obtidas baseia-se na real 
densidade de prótons, dividindo características de T1 e T2 
• Eram extensivamente usadas em neurorradiologia, mas foram 
substituídas pelo FLAIR. Porém, ainda é muito útil para distinção entre 
fluido, cartilagem hialina e fibrocartilagem, sendo usada em imagem de 
articulações 
• Características principais 
– Fluido – alta intensidade (branco) 
– Músculo – sinal intermediário (cinza) 
– Cartilagem hialina – sinal intermediário (cinza) 
– Fibrocartilagem – baixo sinal (preto) 
GAILLARD, F. Radiopaedia. Disponível em: <http://radiopaedia.org/>. Acesso em: 1 dez. 2015. 
Sequências 
GAILLARD, F. Radiopaedia. Disponível em: <http://radiopaedia.org/>. Acesso em: 1 dez. 2015. 
 
T1 
TR curto 
TE curto 
T2 
TR longo 
TE longo 
PD 
TR longo 
TE curto 
Sequências 
GAILLARD, F. Radiopaedia. Disponível em: <http://radiopaedia.org/>. Acesso em: 1 dez. 2015. 
 
T1 T2 PD 
Sequências 
GAILLARD, F. Radiopaedia. Disponível em: <http://radiopaedia.org/>. Acesso em: 1 dez. 2015. 
 
Difusão 
DWI 
ADC 
DTI 
Tractografia 
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Sequência - Difusão 
• Usada para determinar a facilidade que as moléculas de água 
movem-se através do tecido (predominantemente fluido 
extracelular) e demonstra a celularidade (tumores), edema 
celular (isquemia) e edema 
• Características principais 
– Fluido – sem restrição à difusão 
– Tecidos moles (músculos, órgãos sólidos, encéfalo) – difusão 
intermediária 
–Gordura – baixo sinal devido à baixa quantidade de água 
– Tipicamente, há três tipos de imagem DWI, ADC e B=0 (valores 
numéricos para ADC) 
GAILLARD, F. Radiopaedia. Disponível em: <http://radiopaedia.org/>. Acesso em: 1 dez. 2015. 
 
Imagem Ponderada em Difusão (DWI) 
• Uso clínico 
– Identificação precoce de AVE isquêmico 
– Diferenciação de AVE agudo e crônico 
– Diferenciação de AVE de situações que mimetizam 
– Diferenciação de cisto epidermoide de cisto aracnoide 
– Diferenciação de abcesso de tumores necróticos 
– Determinação de lesões corticais em CJD 
– Diferenciação de encefalite por herpes e glioma temporal difuso 
– Determinação da extensão de LAD 
– Estadiamento de gliomas e meningeomas* (estudos adicionais necessários) 
– Determinação de desmielinização ativa 
• GAILLARD, F. Radiopaedia. Disponível em: <http://radiopaedia.org/>. Acesso em: 1 dez. 2015. 
 
Lesões de alto sinal 
• Isquemia aguda 
• Meningeoma 
• Abscesso 
• Empiema 
• Edema cerebral citotóxico 
• Cordoma 
• Cisto epidermoide intracraniano 
• CJD 
• GAILLARD, F. Radiopaedia. Disponível em: <http://radiopaedia.org/>. Acesso em: 1 dez. 2015. 
 
Lesões de sinal variado a relativamente 
alto 
• primary central nervous system 
vasculitis 
• primary central nervous system 
lymphoma (PCNSL) 
• haemangiopericytoma 
• CADASIL 
• primitive neuroectodermal tumour 
(PNET) 
• meningiomas 
• medulloblastoma 
• intracranial germinoma 
• pineoblastoma 
• choroid plexus cyst 
• x linked adrenoleukodystrophy 
• kuru 
• carbon monoxide poisoning 
• methanol poisoning 
• Wernicke encephalopathy 
• hyperammonemia 
• deep cerebral vein thrombosis 
• canavan disease 
• japanese encephalitis 
• inborn errors of metabolism like: 
– maple syrup urine disease 
– nonketotic hyperglycemia 
– methyle malonic aciduria 
– gluteric aciduria type I 
– Wilson's disease 
• GAILLARD, F. Radiopaedia. Disponível em: <http://radiopaedia.org/>. Acesso em: 1 dez. 2015. 
 
Sequência - DWI 
• Combinação de valores de difusão reais e sinal T2 
• Imagem de resolução relativamente baixa com as características 
– Substância cinzenta – sinal intermediário (cinza) 
– Substância branca – sinal baixo (preto) 
– LCR – sinal baixo (preto) 
–Gordura – sinal baixo devido pouca água 
–Outros tecidos moles – sinal intermediário (cinza) 
– Patologia aguda (AVE isquêmico, tumor celular, pus) – sinal alto (branco) 
por difusão restrita 
GAILLARD, F. Radiopaedia. Disponível em: <http://radiopaedia.org/>. Acesso em: 1 dez. 2015. 
 
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Doença de Creutzfeldt-Jakob. 
Degeneração espongiforme 
por infecção priônica. 
Sequência - ADC 
• Coeficiente de difusão aparente 
• Valores de difusão reais, sem sinal T2 
• Aspecto pior que DWI, apesar de mais úteis e permitirem dados mais 
objetivos 
• Resolução relativamente baixa com características 
– Substância cinzenta – sinal intermediário (cinza) 
– Substância branca – sinal baixo (preto) 
– LCR – sinal alto (branco) 
– Gordura – sinal baixo devido pouca água 
– Outros tecidos moles – sinais intermediários (cinza) 
– Patologia aguda – sinal baixo devido a restrição de difusão 
GAILLARD, F. Radiopaedia. Disponível em: <http://radiopaedia.org/>. Acesso em: 1 dez. 2015. 
 
 
ADC 
Leve 
ventriculomegalia.Restrição de difusão 
na região 
periventricular em 
torno dos 
ventrículos. 
Mínimo realce 
ependimário por 
contraste. 
Achados sugestivos 
de ventriculite. 
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Sequência 
Tratografia 
• A estrutura dos tecidos influencia a 
facilidade que a difusão de água 
ocorre nas várias direções 
• Axônios estão intimamente unidos 
• Esse método permite detectar e 
determinar a direção dos tratos de 
substância branca 
Imagem de Tensor de Difusão 
- DTI 
• Medida do movimento browniano 
das moléculas de água 
• Esse movimento é restrito pelas 
bordas das membranas 
• Na substância branca, difusão segue 
o caminho de menor resistência 
através dos tratos de substância 
branca 
• Essa direção é a de máxima difusão 
através da s fibras da substância 
branca, sendo projetada na imagem 
final 
GAILLARD, F. Radiopaedia. Disponível em: <http://radiopaedia.org/>. Acesso em: 1 dez. 2015. 
 
 
Esclerose múltipla 
em DTI 
 
Tratografia 
Tratografia de fibras 
fronto-occipitais 
revela 
descontinuidade da 
substância branca 
na localidade da 
placa. 
Sequências 
GAILLARD, F. Radiopaedia. Disponível em: <http://radiopaedia.org/>. Acesso em: 1 dez. 2015. 
 
 
Miscelânea 
Espectroscopia por RM 
Ressonância Funcional 
Perfusão por RM 
Sequência – MRI Spectrocopy 
• Diferentes componentes interagem com o campo magnético dos 
scanners de IRM de forma diferente e grupos desses compostos 
podem ser detectados em uma forma quantificada em uma 
região delimitada 
• Isso permite caracterizar o tecido e auxiliar no diagnóstico ou 
estadiamento de tumores 
GAILLARD, F. Radiopaedia. Disponível em: <http://radiopaedia.org/>. Acesso em: 1 dez. 2015. 
 
 
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Colina 
Colina 
• Colina pode ser considerada um 
marcador tumoral. Se elevar a razão 
colina/creatina, pode-se diferenciar 
a necrose por radiação do tumor 
recorrente ou infecção. 
• Também permite a graduação de 
tumores: o local com a maior razão 
reflete melhor o grau histológico do 
tumor. 
• Picos altos de colina são sugestivos 
de meningioma. 
N-acetil-aspartato (NAA) 
• Redução da NAA/creatina é 
encontrada em condições de morte 
neuronal. 
• Diminução focal é encontrada em 
esclerose temporal mesial e infartos. 
• Depleção global sugere esclerose 
múltipla e doenças demenciais (p. 
ex.: Alzheimer) 
 
GAILLARD, F. Radiopaedia. Disponível em: <http://radiopaedia.org/>. Acesso em: 1 dez. 2015. 
 
 
Valores de Referência 
• Pico de lactate: ressonância em 1.3 ppm 
• Pico de lipídeo: ressonância em 1.3 ppm 
• Pico de alanina: ressonância em 1.48 ppm 
• Pico de N-acetylaspartate (NAA): ressonância em 2.0 
• Pico de glutamina / glutamato : resonância em 2.2-2.4 ppm 
• Pico de GABA: ressonância em 2.2-2.4 ppm 
• Pico de citrato: resonância em 2.6 ppm 
• Pico de creatina: ressonância em 3.0 ppm 
• Pico de colina: ressonância em 3.2 ppm 
• Pico de mio-inositol: ressonância em 3.5 ppm 
GAILLARD, F. Radiopaedia. Disponível em: <http://radiopaedia.org/>. Acesso em: 1 dez. 2015. 
 
 
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k.
 
Canavan disease, also known 
as spongiform degeneration of 
white matter is a leukodystrophy 
(dysmyelinating disorders) 
clinically characterised by 
megalocephaly, severe mental 
deficits and blindness. 
MRS reveals a grossly raised NAA peak, this has 
been described only in cases of Canavan's disease 
and is fairly specific. 
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Sequência – fMRI 
• O encéfalo controla seu fluxo sanguíneo hermeticamente e 
localmente 
• Tecidos ativos demonstram elevação no fluxo sanguíneo e isso 
pode ser detectado 
GAILLARD, F. Radiopaedia. Disponível em: <http://radiopaedia.org/>. Acesso em: 1 dez. 2015. 
 
 
fMRI image 
(BOLD 
imaging) of a 
patient 
performing 
bilateral 
finger motor 
tasks. Note 
the increased 
blood flow in 
the motor 
and adjacent 
sensory strip. 
Block design of a language 
task in a healthy subject. 
Regions of statistically 
significant activation. 
Sequência – MRI Perfusion 
• A quantidade de sangue em um tecido pode ser detectada e 
relativamente quantificada, gerando valores como o volume 
sanguíneo cerebral, fluxo sanguíneo cerebral e tempo médio de 
trânsito 
• Esses valores são úteis na determinação diagnóstica de diversos 
cenários clínicos, como penumbra isquêmica no AVE 
isquêmico, determinação histológica no estadiamento de certos 
tumores ou distinção de necrose e tumores em progressão 
GAILLARD, F. Radiopaedia. Disponível em: <http://radiopaedia.org/>. Acesso em: 1 dez. 2015. 
 
 
Referências 
• BITAR, Richard et al. MR Pulse Sequences: What Every Radiologist Wants to Know but Is 
Afraid to Ask 1. Radiographics, v. 26, n. 2, p. 513–537, 2006. 
• BONTRAGER, Kenneth L; LAMPIGNANO, John. Textbook of radiographic positioning and 
related anatomy. [s.l.]: Elsevier Health Sciences, 2013. 
• BRANT, William E; HELMS, Clyde A. Fundamentals of diagnostic radiology. [s.l.]: 
Lippincott Williams & Wilkins, 2012. 
• CHOWDHURY, Rajat; WILSON, Iain; ROFE, Christopher. Radiology at a Glance. [s.l.]: John 
Wiley & Sons, 2010. 
• GAILLARD, F. Radiopaedia. Disponível em: <http://radiopaedia.org/>. Acesso em: 1 dez. 2015. 
• JUHL, John; CRUMMY, Andrew B; KUHLMAN, Janet E. Paul & Juhl interpretação 
radiológica. In: Paul & Juhl interpretação radiológica. [s.l.]: Guanabara Koogan, 2000. 
• LLOYD-JONES, Graham (Radiology Master Class). Basics of X-Ray Physics. Disponível em: 
<http://www.radiologymasterclass.co.uk/tutorials/physics/x-ray_physics_introduction.html>. 
• PISCO, João Bexiga Martins. Imagiologia básica: texto e atlas. [s.l.: s.n.], 2003. 
• PRANDO, Adilson; MOREIRA, Fernando Alves. Fundamentos de radiologia e diagnóstico por 
imagem. 2007. 
Henrique Augusto Lino