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Accès ouvert déclaré 2026 preprint

FastEBM: Fast, Scalable, and Uncertainty-Aware Event-Based Disease Progression Modeling

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Rattachement africain : us. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Event-based models (EBMs) are used to infer ordering of biomarker alteration patterns with respect to disease progression. However, EBM approaches rely on computationally expensive permutation-based inference, assumptions of feature independence, and likelihood optimization that can limit scalability and stability in high-dimensional settings. Here, we introduce Fast Event-Based Model (FastEBM), a scalable, uncertainty aware, Markov- chain-based framework that reformulates disease progression inference as a subject-ordering problem on a data-driven diffusion manifold. The progression uncertainty, used to derive positional variance diagrams, is quantified using first-passage-time variability derived directly from the inferred Markov process. Using synthetic experiments varying feature dimensionality, cohort size, noise level, and feature-correlation structure, we compared FastEBM with established methods, including Gaussian mixture model EBM (GMM-EBM), kernel density estimation EBM (KDE-EBM), and discriminative EBM (DEBM). FastEBM achieved the best accuracy and runtime. In low-subject/high-dimensional stress tests, FastEBM retained event-order recovery. FastEBM remained robust in simulations containing correlated and redundant features after decorrelation and feature-group handling. We applied FastEBM to real-world data to characterize biomarker progression in Alzheimer's disease. First, we evaluated a low-dimensional multi- modal dataset from The Alzheimer's Disease Prediction Of Longitudinal Evolution (TAD- POLE) challenge. Second, to demonstrate high-dimensional disease progression mapping, we applied FastEBM to regional cortical tau-PET data from the Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative (ADNI). In both cases, FastEBM recovered progression patterns broadly consistent with the literature, also revealing lateralized progression trends. These results show that diffusion-based Markov geometry provides a scalable and robust alternative to conventional event-based modeling. FastEBM is available at: https://github.com/sjusc07/FastEBM .

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
FastEBM: Fast, Scalable, and Uncertainty-Aware Event-Based Disease Progression Modeling
Date Crossref
22/07/2026
Éditeur
openRxiv
Type
posted-content

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Les sujets associés

Functional Brain Connectivity StudiesDementia and Cognitive Impairment ResearchAdvanced Neuroimaging Techniques and Applications

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