APPLICATION OF MACHINE LEARNING ALGORITHMS IN THE EARLY DETECTION OF VOLUMETRIC BIOMARKERS BY STRUCTURAL MAGNETIC RESONANCE IMAGING IN THE EARLY STAGES OF ALZHEIMER'S DISEASE

Authors

  • Karlos Eduardo Bastos Tavares UniLS
  • Amariles Monteiro Cabral Procopio Faculdade Filos
  • Marcelo Rubens Braga de Almeida Universidade de Brasília
  • José Dias de Lima Universidade Católica de Brasília
  • Ludmilla Lúcio Oliveira Faculdade Filos
  • Mateus Figueredo da Silva Faculdade Focus
  • José Augusto Lima Corrêa Faculdade Focus
  • Francisca Josyane Maciel da Penha Faculdade JK
  • Bianca Ribeiro Martins Faculdade FILOS
  • Esther Flávia Ferreira de Sousa Oliveira FACUMINAS
  • Beatriz Ribeiro Martins Faculdade Filos

DOI:

https://doi.org/10.51891/rease.v12i3.24974

Keywords:

Alzheimer's Disease. Artificial Intelligence. Machine Learning. Structural Neuroimaging. Early Diagnosis.

Abstract

This article aimed to evaluate the application of Machine Learning (ML) algorithms in the early detection of volumetric biomarkers by structural Magnetic Resonance Imaging (sMRI) in the early stages of Alzheimer's Disease (AD). This is a descriptive and exploratory literature review, based on the rigorous selection of 24 scientific articles from the PubMed/MEDLINE, Scopus, and Web of Science databases, focusing on the diagnostic accuracy of predictive models in differentiating between cognitively normal individuals and patients with Mild Cognitive Impairment (MCI). The results demonstrated the predictive superiority of supervised algorithms, notably Support Vector Machines (SVM) and Random Forest (RF). It was evident that the simultaneous quantification of multiple biomarkers, specifically hippocampal atrophy associated with entorhinal cortex thinning, provided the highest rates of accuracy and sensitivity in prodromal classification, significantly outperforming isolated anatomical analyses. It is concluded that radiomic automation via ML mitigates traditional diagnostic subjectivity and optimizes early risk stratification. However, the need for external validation in heterogeneous multicenter cohorts and the development of Explainable Artificial Intelligence for safe clinical translation is highlighted.

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Author Biographies

Karlos Eduardo Bastos Tavares, UniLS

Especialista em anatomia radiologica e ressonância magnética, UniLS.

Amariles Monteiro Cabral Procopio, Faculdade Filos

Especialista em Docência do Ensino Superior, Faculdade Filos.

Marcelo Rubens Braga de Almeida, Universidade de Brasília

Mestre em Ciências de Materiais, Universidade de Brasília.

José Dias de Lima, Universidade Católica de Brasília

Mestre em economia de empresas, Universidade Católica de Brasília.

Ludmilla Lúcio Oliveira, Faculdade Filos

Discente de tecnólogo de radiologia, Faculdade Filos.

Mateus Figueredo da Silva, Faculdade Focus

Especialista em Física Médica Aplicada, Faculdade Focus.

José Augusto Lima Corrêa, Faculdade Focus

Especialista em Docência do Ensino Superior, Faculdade Focus.

Francisca Josyane Maciel da Penha, Faculdade JK

Especialista em tomografia e ressonância magnética e Docência do ensino superior. Faculdade JK.

Bianca Ribeiro Martins, Faculdade FILOS

Especialista em Centro Cirúrgico e Nefrologia. Faculdade FILOS.

Esther Flávia Ferreira de Sousa Oliveira, FACUMINAS

Especialista em Mamografia,FACUMINAS.

Beatriz Ribeiro Martins, Faculdade Filos

Graduada em Odontologia, Faculdade Filos.

Published

2026-03-24

How to Cite

Tavares, K. E. B., Procopio, A. M. C., Almeida, M. R. B. de, Lima, J. D. de, Oliveira, L. L., Silva, M. F. da, … Martins, B. R. (2026). APPLICATION OF MACHINE LEARNING ALGORITHMS IN THE EARLY DETECTION OF VOLUMETRIC BIOMARKERS BY STRUCTURAL MAGNETIC RESONANCE IMAGING IN THE EARLY STAGES OF ALZHEIMER’S DISEASE. Revista Ibero-Americana De Humanidades, Ciências E Educação, 12(3), 1–10. https://doi.org/10.51891/rease.v12i3.24974