論文の概要: CoPoE: Multimodal Fusion via Decomposable Disease-Coordinate Product-of-Experts for Missing-Modality Alzheimer's Diagnosis
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.11394v1
- Date: Thu, 08 Oct 2026 07:23:29 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-10 02:36:53.85992
- Title: CoPoE: Multimodal Fusion via Decomposable Disease-Coordinate Product-of-Experts for Missing-Modality Alzheimer's Diagnosis
- Title(参考訳): CoPoE: Decomposable Disease-Coordinate Product-of-Experts for Missing-Modality Alzheimer's diagnosis
- Abstract要約: CoPoE(Disease-Coordinate Product-of-Experts)は、多モードの証拠を4つの異なる生物学的および臨床的軸に分割した構造的潜在空間にマッピングする病気調整フレームワークである。
CoPoEは、観測された15のサブセット評価のうち、最高のオールモダリティ性能と平均AUROCを達成する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.014257559724536567
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Multimodal Alzheimer's disease (AD) diagnosis benefits from integrating heterogeneous clinical, imaging, genomic, and biomarker evidence, but clinical cohorts frequently suffer from irregular modality missingness. Existing fusion methods often synthesize absent inputs, risking the introduction of artificial surrogates, or pool available signals into uninterpretable latent spaces. We present CoPoE (Disease-Coordinate Product-of-Experts), a disease-coordinate framework that maps multimodal evidence into a structured latent space partitioned into four distinct biological and clinical axes: genetic Risk, molecular Pathology, Neurodegeneration, and clinical Stage (R/P/N/S). Each observed modality parameterizes a diagonal Gaussian expert over the full RPNS vector, and a masked Product-of-Experts architecture fuses only the available modalities. Consequently, absent modalities add no factor to the fusion path, allowing the network to preserve a robust, decomposable posterior for any non-empty modality subset without synthetic imputation in the RPNS path. Through extensive missing-modality experiments on the ADNI dataset, CoPoE achieves the best all-modality performance and the highest mean AUROC across all 15 observed-subset evaluations among standardized missing-modality fusion baselines under a shared non-PET ADNI embedding benchmark, while substantially improving raw-probability ECE, Brier score, and NLL. Furthermore, PET-supervised probing shows evidence enrichment within the pathology (P) block under full modalities, with tau-related signal retained even when direct fluid biospecimen inputs are withheld. Our code is available at https://github.com/labhai/CoPoE.
- Abstract(参考訳): マルチモーダルアルツハイマー病 (AD) の診断は、異種性の臨床、画像、ゲノム、バイオマーカーの証拠を統合することによって恩恵を受けるが、臨床コホートは不規則なモダリティの欠如をしばしば経験する。
既存の融合法は、しばしば欠落した入力を合成し、人工サロゲートの導入を危険にさらす。
遺伝子リスク, 分子病理学, 神経変性, 臨床段階(R/P/N/S)の4つの異なる生物学的および臨床軸に分割した, マルチモーダルな証拠を構造化された潜在空間にマッピングする, 疾患調整フレームワークであるCoPoE(Disease-Coordinate Product-of-Experts)を提案する。
各観測モダリティは、完全なRPNSベクトル上で対角ガウスの専門家をパラメータ化し、マスクされたProduct-of-Expertsアーキテクチャは利用可能なモダリティのみを融合する。
その結果、不備なモダリティは核融合経路に何の要素も加えず、RPNS経路の合成計算なしに、ネットワークは任意の空でないモダリティ部分集合に対して頑健で分解可能な後部を保持することができる。
ADNIデータセット上での広範囲な欠落モード実験を通じて、CoPoEは、共通の非PETADNI埋め込みベンチマークの下で、標準化された欠落モード融合ベースラインのうち、観測された15のサブセット評価のうち、最高のオールモダリティ性能と最高平均AUROCを達成し、生の確率ECE、ブライアスコア、NLLを大幅に改善した。
さらにPETを監督した検診では, 直接流体バイオスペクティブ入力が保持されない場合でも, タウ関連信号が維持され, 病理(P)ブロック内の完全修飾の証拠が得られた。
私たちのコードはhttps://github.com/labhai/CoPoE.comで公開されています。
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