Uso de Inteligencia Artificial en Neuroimagen: Revisión Sistemática del Impacto en Diagnóstico Temprano y Predicción de Desenlaces en Enfermedades Neurodegenerativas

Palabras clave: neuroimagen, inteligencia artificial×, enfermedades neurodegenerativas, modelos predictivos

Resumen

La inteligencia artificial (IA) se ha consolidado como herramienta clave para el análisis avanzado de neuroimagen en enfermedades neurodegenerativas (END). Esta revisión sistemática reúne la evidencia reciente (2019–2025) sobre IA aplicada a resonancia magnética (MRI), tomografía por emisión de positrones (PET), tomografía de coherencia óptica (OCT) y electroencefalografía (EEG). Se realizó una búsqueda en PubMed, Scopus y Web of Science bajo PRISMA 2020. Se identificaron 1,243 estudios y 62 fueron incluidos tras evaluar criterios y calidad metodológica mediante Newcastle–Ottawa Scale, QUADAS-2 y PROBAST-AI. Los hallazgos muestran que, en Alzheimer y deterioro cognitivo leve, los modelos de deep learning basados en MRI y PET alcanzan AUC entre 0.90–0.94, facilitando la detección temprana y la predicción de conversión a demencia. En Parkinson, la IA logró precisiones superiores al 80 % para diferenciar la enfermedad idiopática de parkinsonismos atípicos y permitió identificar biomarcadores multimodales predictivos. En esclerosis múltiple, las redes neuronales convolucionales (CNN) y el análisis retiniano mostraron alta precisión para segmentar lesiones y estimar progresión y discapacidad. En esclerosis lateral amiotrófica, los modelos de machine learning superaron el rendimiento de predicción clínica tradicional. Persisten desafíos importantes: tamaños muestrales pequeños, heterogeneidad metodológica, falta de validación externa y escasa estandarización de protocolos e indicadores. En conjunto, la IA aplicada a neuroimagen representa una vía prometedora hacia un diagnóstico neurológico más temprano, preciso y personalizado; sin embargo, su adopción clínica requiere validaciones multicéntricas, protocolos reproducibles y marcos éticos robustos

Descargas

La descarga de datos todavía no está disponible.

Citas

1. Borchert RJ, Allyse M, Jonaitis EM, Betthauser TJ, Johnson SC, Bendlin BB, et al. Deep learning-based prediction of Alzheimer’s disease using multimodal neuroimaging. Alzheimers Dement. 2023;19(12):5885–904.
2. Guan J, Zhang Z, Li Y, Lin H, Liu T, Yang W, et al. Deep learning models improve early diagnosis of Alzheimer’s disease and mild cognitive impairment: a multimodal MRI meta-analysis. Front Aging Neurosci. 2024;16:1429130.
3. Cho H, Choi JY, Lee SH, Kim YJ, Lyoo CH. Tau PET combined with machine learning predicts progression from MCI to Alzheimer’s disease. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2025;52(2):521–33.
4. Aghajanian S, Searle G, Dickens AM, Aughwane R, Hyare H, Powell N, et al. Longitudinal deep learning analysis of MRI for prediction of cognitive decline in Alzheimer’s disease. Alzheimers Res Ther. 2025;17(1):182.
5. Dennis EL, Strafella A. Machine learning for early detection and progression prediction in Parkinson’s disease. npj Parkinsons Dis. 2024;10:34.
6. Dentamaro V, Di Leo G, Le Noci V, et al. Multimodal explainable AI improves early detection of Parkinson’s disease in the PPMI cohort. Sci Rep. 2024;14:20941.
7. Rivera-Baltanás T, Gómez-Chinchón M, García-Martín E, et al. Deep learning-based retinal imaging predicts disability progression in multiple sclerosis. J Neurol Sci. 2025;459:123918.
8. Al-Louzi O, Calabresi PA, Saidha S. Automated deep learning segmentation of MS lesions: diagnostic accuracy and reproducibility. Mult Scler J. 2025;31(4):512–24.
9. Din Abdul Jabbar A, Al-Shammari M, Brown RH. Machine-learning-based prognostic assessment in amyotrophic lateral sclerosis: A multimodal neuroimaging study. Neuroimage Clin. 2024;43:103218.
10. Kitaoka T, Matsuo K, Kawahara J, Aoki Y. AI-driven imaging biomarkers for personalized therapy in amyotrophic lateral sclerosis. Brain Imaging Behav. 2025;19(1):224–39.
11. Mongan J, Moy L, Kahn CE. Checklist for Artificial Intelligence in Medical Imaging (CLAIM): A guideline for reporting AI studies. Radiology: Artificial Intelligence. 2020;2(2):e200029.
12. Collins GS, Moons KGM. Reporting of artificial intelligence prediction models (TRIPOD-AI). BMJ. 2023;380:e072799.
13. Surianarayanan C, Reddy G, Prasad DK. Evaluation of deep learning quality and bias in medical imaging datasets. Sensors (Basel). 2023;23(6):3062.
14. Esteva A, Topol EJ. Towards high-performance AI in neurology: challenges and opportunities. Nat Med. 2024;30(1):44–56.
15. Ashrafian H, et al. Ethical and regulatory considerations in clinical AI deployment. Lancet Digit Health.2023;5(4):e199–210.
16. Varoquaux G. Machine learning for medical imaging: the importance of validation. Neuroimage. 2022;257:119302.
17. Tustison NJ, Cook PA. Radiomics in neurodegenerative diseases: Current applications and future directions. Neuroimage Clin. 2023;36:103322.
18. Nie D, et al. Multimodal AI fusion improves diagnostic performance in neurodegenerative disorders. Med Image Anal.2024;92:102158.
Publicado
2025-12-29
Cómo citar
Sánchez Mawcinitt , M. F., Loza Jasso , A., Abreu Sosa , J. D., Vila Cabello, D., Garcia Barbosa , A., Bonilla Torróntegui , M. J., Sánchez Álvarez , R., Guevara Galindo , I. L., & Salazar Ibón , S. G. (2025). Uso de Inteligencia Artificial en Neuroimagen: Revisión Sistemática del Impacto en Diagnóstico Temprano y Predicción de Desenlaces en Enfermedades Neurodegenerativas. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 9(6), 4105-4125. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v9i6.21532
Sección
Ciencias de la Salud