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医疗行业DeepSeek模型适配与RAG和微调技术应用

来源:HIT专家网 作者:郑西川

在医疗场景中,DeepSeek大语言模型在临床诊断、疾病预测、治疗方案推荐等方面展现出巨大的应用潜力,然而仍存在不可忽视的局限性,如医学知识的准确性和专业性不足。基座模型选择、检索增强生成(Retrieval-Augmented Generation,RAG)和微调(Fine-tuning)是提升医疗大模型性能的关键技术手段。

本文探讨如何根据不同需求选择不同版本作为基座模型,并解析RAG与微调的技术原理、应用场景和工作重点。

DeepSeek应用模型适配

医疗大模型的应用中,基座模型选择至关重要。基座模型为后续的RAG和微调提供了基础能力,其性能、效率和适应性直接影响最终模型的表现。DeepSeek的不同版本(如DeepSeek-V3、DeepSeek-R1、各种参数蒸馏量化版),在性能、效率和应用场景上各有优势,开发者可以根据具体需求选择合适的版本作为基座模型。

医疗行业选择模型时,数据隐私至关重要,建议考虑本地化部署的版本,以确保数据不离开医院内部。如果硬件资源有限,可以选择量化版或小参数量的蒸馏版(如7B)。这些版本对硬件要求较低,同时也能满足基本的医疗AI需求。

以下是推荐模型选择方向:临床决策支持,满血版(671B)或蒸馏版(32B、70B); 医学影像分析,DeepSeek多模态版本Janus;电子病历生成,蒸馏版(7B、14B)。

在选择基座模型后,RAG(检索增强生成)和微调(Fine-tuning)成为提升医疗大模型应用性能的重要技术手段。

 RAG(检索增强生成)的技术原理与应用场景

RAG是结合检索(Retrieval)和生成(Generation)的技术,核心思想是在模型生成回答之前,先从外部知识库中检索相关信息,以此增强生成内容的准确性和可靠性。当用户提出问题时,RAG模型首先通过检索模块从知识库中提取与问题相关的上下文信息,然后将这些信息作为输入传递给生成模块,生成最终的回答。

1.医院应用工作重点

(1)知识库构建。构建高质量医学知识库是RAG的关键。知识库可以包括医学文献、临床指南、病历数据等。例如,MedGraphRAG通过构建基于图的医学知识库,提高了模型可解释性和可靠性。

(2)检索模块优化。检索模块的效率和准确性直接影响RAG的性能。需要优化检索算法,确保能够快速准确地提取相关信息。

(3)上下文融合。将检索到的信息与模型的生成过程有效融合,是提高生成质量的关键。需要设计合理的上下文融合机制,确保生成内容的连贯性和准确性。

2.应用场景

(1)临床决策支持:RAG通过整合最新临床信息,提升诊断和治疗技巧。

(2)医学研究:RAG能够简化临床试验的受试者筛选,减少时间和成本。

(3)虚拟护理:RAG能够实时检索医疗知识库,为患者提供准确、可靠的回答。

微调(Fine-tuning)技术原理与应用场景

微调是在预训练模型的基础上,针对特定任务或数据集进行再训练的过程。通过调整模型的参数,微调能够使模型更好地适应特定领域的数据分布和任务需求。例如,在医疗领域,微调可以使用医学文献、临床报告或专家标注的数据,使模型更深入地理解和生成医学术语。

1.医院应用工作重点:

(1)行业训练数据。高质量的训练数据是微调成功关键。需要收集和标注大量的医学数据,如临床报告、诊断记录和医学文献。

(2)微调方法选择。根据任务需求选择合适的微调方法,如指令微调(IFT)、监督微调(SFT)或持续预训练(CPT)。不同的方法对资源和性能有不同的影响。

(3)参数优化。微调过程中需要优化模型的参数,如学习率、批次大小和训练轮数。同时,可以使用LoRA(Low-Rank Adaptation)等技术,减少显存占用并提高训练速度。

2.应用场景:

(1)辅助诊断:微调后的模型能够准确识别病历中的关键信息并给出专业诊断建议。

(2)影像设备辅助:通过微调技术,模型可以学习识别特定疾病的图像特征,提高诊断准确性。

(3)健康管理:微调后的模型能够为患者提供个性化健康管理建议。

结语

在医疗大模型的应用中,基座模型的选择、RAG和微调是提升模型性能的关键环节。应用者可以根据需求选择DeepSeek不同版本作为基座模型,以实现资源优化和任务适配。

作为提升模型性能的重要技术手段,RAG和微调各有其独特优势和应用场景。RAG通过检索外部知识库增强模型的生成能力,适合多任务和知识更新频繁的场景;微调则通过优化模型参数使其更适应特定任务需求,适合对专业性和任务准确性要求较高的场景。

在实际应用中,医院可以根据具体需求灵活选择和组合这些技术,推动医疗大模型的临床医疗科研应用实践。

【作者简介】

郑西川,上海交通大学附属第六人民医院计算机中心教授级高工。上海交通大学医学院生物医学工程专业硕士研究生导师,苏州大学放射医学与公共卫生学院生物医学工程专业硕士研究生导师。中国医院协会信息专业委员会(CHIMA)委员,中国医药信息学会(CMIA)委员,上海市医院协会信息管理专业委员会委员,中国医药信息学会上海分会常委,中国生物医药技术协会医药信息分会常委,《医疗卫生装备》杂志特约审稿专家。

研究方向:①基于PACS电子病历的临床信息共享;②HL7/XML电子转诊相关技术及应用研究;③区域临床信息共享及协同医疗信息技术研究;④数字化医院的相关标准及实现技术。近年来,先后承担上海市“十一五”重大科技项目、上海市科委自然科学基金项目、上海市经济信息委信息化专项基金以及院级课题多项。发表论文40余篇。

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