【AI大模型前沿】阿里开源Lingshu：一个模型搞定12种医学影像诊断
系列篇章💥
目录
- 系列篇章💥
- 前言
- 项目概述
- 一、技术原理
-
- （一）多模态数据融合
- （二）多阶段训练范式
- （三）数据合成与增强
- 二、主要功能
-
- （一）多模态医疗问答
- （二）医疗报告生成
- （三）医疗知识推理
- 三、应用场景
-
- （一）辅助诊断
- （二）医疗教育与培训
- （三）医疗研究与数据分析
- 四、性能评估
-
- （一）多模态医疗问答性能
- （二）医疗文本问答性能
- （三）医疗报告生成性能
- 五、快速使用
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- （一）环境准备
- （二）模型下载
- （三）模型推理
- 结语
- 项目地址
前言
在人工智能领域，医疗大模型正成为推动医疗行业智能化转型的关键力量。阿里巴巴达摩院开源的Lingshu项目，作为首个支持超过12种医学影像模态的多模态大模型，为医疗AI领域带来了新的突破。本文将深入解析Lingshu的技术原理、功能特点、应用场景及性能表现，为技术探索者提供全面的参考。
项目概述
Lingshu是阿里巴巴达摩院开源的通用多模态医疗大模型，支持超过12种医学影像模态，包括X光、CT、MRI、超声、病理等，并在医疗多模态/文本问答和报告生成任务上达到SOTA性能，为医疗AI领域提供了强大的技术支撑。
一、技术原理
（一）多模态数据融合
Lingshu采用了先进的多模态数据融合技术，将医学影像与文本数据相结合，通过深度学习模型实现跨模态的信息理解与推理。模型能够同时处理图像和文本输入，提取关键特征并进行综合分析，从而更准确地理解医疗场景中的复杂信息。
（二）多阶段训练范式
Lingshu的训练过程分为多个阶段，包括浅层对齐、深层对齐、指令调优和医疗导向的强化学习。这种分阶段训练策略使模型能够逐步吸收医疗知识，提升任务解决能力。在浅层对齐阶段，模型学习基本的视觉-语言对应关系；深层对齐阶段则进一步整合复杂的医疗知识；指令调优阶段优化模型对医疗指令的理解和执行；最后，通过强化学习提升模型的医疗推理能力。
（三）数据合成与增强
为了丰富训练数据，Lingshu团队开发了数据合成管道，生成高质量的医学图像描述、视觉问答样本和推理链数据。这些数据不仅提高了模型对医学影像的理解能力，还增强了其在实际医疗任务中的泛化性能。
二、主要功能
（一）多模态医疗问答
Lingshu能够处理多种医学影像模态的视觉问答任务，如识别病变、判断疾病类型等。模型在多个医疗VQA基准测试中表现优异，准确率显著高于其他开源模型，甚至在某些任务上超越了GPT-4.1和Claude Sonnet 4等专有模型。
（二）医疗报告生成
Lingshu具备强大的医疗报告生成能力，能够根据医学影像自动生成详细的诊断报告。在MIMIC-CXR、CheXpert Plus和IU-Xray等数据集上，Lingshu生成的报告在语义和临床相关性方面均达到了较高水平，为医生提供了有力的辅助诊断工具。
（三）医疗知识推理
Lingshu不仅能够识别医学影像中的异常，还能进行深入的医学知识推理。例如，在解释神经递质合成与释放过程时，模型能够准确识别突触类型，并结合相关医学知识进行详细解释，展现出对复杂医学概念的深刻理解。
三、应用场景
（一）辅助诊断
Lingshu可广泛应用于辅助诊断场景，帮助医生快速识别医学影像中的病变，提高诊断效率和准确性。在多模态医疗问答任务中，模型能够为医生提供即时的诊断建议，辅助医生做出更准确的判断。
（二）医疗教育与培训
Lingshu生成的详细医学影像描述和推理过程，可用于医疗教育和培训。医学生和医生可以通过与模型互动，学习如何解读医学影像，提升专业技能。
（三）医疗研究与数据分析
Lingshu能够处理大规模的医学影像数据，为医疗研究提供支持。研究人员可以利用模型对医学影像进行自动标注和分析，加速研究进程，发现潜在的医学规律。
四、性能评估
（一）多模态医疗问答性能
在多个医疗多模态问答基准测试中，Lingshu-7B和Lingshu-32B均取得了优异的成绩。Lingshu-7B在SLAKE、PathVQA、PMC-VQA等数据集上排名第一，平均准确率达到61.8%；Lingshu-32B的平均准确率更是达到了66.6%，在所有基准测试中均排名第一，超越了其他开源模型和专有模型。
（二）医疗文本问答性能
Lingshu在医疗文本问答任务中也表现出色。Lingshu-7B在PubMedQA、MedQA-USMLE等数据集上取得了最高分，平均准确率为52.8%；Lingshu-32B的平均准确率达到了61.8%，在多个数据集上排名第一，展现了强大的医疗文本理解能力。
（三）医疗报告生成性能
在医疗报告生成任务中，Lingshu-7B和Lingshu-32B在MIMIC-CXR、CheXpert Plus和IU-Xray数据集上均取得了领先的性能。Lingshu-32B在IU-Xray数据集上的ROUGE-L、CIDEr等指标上表现尤为突出，生成的报告在语义和临床相关性方面均达到了较高水平。
五、快速使用
（一）环境准备
- 安装Python环境，推荐使用Python 3.8及以上版本。
- 安装必要的依赖库，如transformers、torch等。
（二）模型下载
你可以从HuggingFace模型库下载Lingsh模型。可以选择Lingshu-7B和Lingshu-32B；下载完成后，将模型文件保存到本地目录中。
（三）模型推理
使用Transformers库加载下载的Lingshu模型，并进行推理使用。以下是一个简单的代码示例：
# 导入必要的库和模块from transformers import Qwen2_5_VLForConditionalGeneration, AutoProcessorfrom qwen_vl_utils import process_vision_info# 加载预训练的Lingshu模型# 推荐使用flash_attention_2以加速推理并节省内存，特别是在处理多图像和视频场景时model = Qwen2_5_VLForConditionalGeneration.from_pretrained( \"lingshu-medical-mllm/Lingshu-7B\", # 模型名称 torch_dtype=torch.bfloat16, # 使用bfloat16数据类型以节省内存 attn_implementation=\"flash_attention_2\", # 启用flash_attention_2 device_map=\"auto\", # 自动分配模型到可用设备)# 加载与模型配套的处理器processor = AutoProcessor.from_pretrained(\"lingshu-medical-mllm/Lingshu-7B\")# 定义输入消息，包含用户角色、图像和文本内容messages = [ { \"role\": \"user\", # 用户角色 \"content\": [ { \"type\": \"image\", # 内容类型为图像 \"image\": \"example.png\", # 图像文件路径 }, {\"type\": \"text\", \"text\": \"Describe this image.\"}, # 用户提问的文本内容 ], }]# 准备推理所需的输入数据# 使用处理器将消息转换为模型可接受的格式text = processor.apply_chat_template( messages, tokenize=False, add_generation_prompt=True)# 处理视觉信息，提取图像和视频输入image_inputs, video_inputs = process_vision_info(messages)# 将文本、图像和视频输入打包为模型输入inputs = processor( text=[text], images=image_inputs, videos=video_inputs, padding=True, # 对输入进行填充以保持一致性 return_tensors=\"pt\", # 返回PyTorch张量)# 将输入数据移动到模型所在的设备上inputs = inputs.to(model.device)# 执行推理，生成输出generated_ids = model.generate(**inputs, max_new_tokens=128) # 生成最多128个新token# 去除输入部分的token，仅保留生成的tokengenerated_ids_trimmed = [ out_ids[len(in_ids) :] for in_ids, out_ids in zip(inputs.input_ids, generated_ids)]# 将生成的token解码为文本output_text = processor.batch_decode( generated_ids_trimmed, skip_special_tokens=True, clean_up_tokenization_spaces=False)# 打印生成的文本输出print(output_text)结语
Lingshu作为阿里巴巴达摩院开源的多模态医疗大模型，凭借其强大的多模态数据处理能力和优异的性能表现，为医疗AI领域带来了新的发展机遇。无论是辅助诊断、医疗教育还是医疗研究，Lingshu都展现出了巨大的应用潜力。随着医疗AI技术的不断进步，Lingshu有望在未来的医疗场景中发挥更加重要的作用，助力医疗行业实现智能化转型。
项目地址
- 项目官网：https://alibaba-damo-academy.github.io/lingshu/
- 模型下载：https://huggingface.co/lingshu-medical-mllm/Lingshu-7B
- 技术报告：https://arxiv.org/pdf/2506.07044
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