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一、模型概述

MedGemma 是由谷歌开发的一个医疗领域 AI 模型系列，基于 Gemma 3 架构，旨在加速医疗保健相关 AI 应用的开发。该模型系列包含两个主要变体：4B 多模态版本（支持文本和图像理解）以及 27B 纯文本版本（专为推理计算优化且仅提供指令微调模型）。MedGemma 27B 仅在医学文本上进行训练，适合需要处理医疗文本任务的场景。

二、模型使用方法

文档提供了两种主要的模型调用方式：通过 pipeline API 快速运行模型以及直接加载模型进行更灵活的操作。

（1）通过 pipeline API 调用

需要先安装 transformers 库（版本 4.50.0 及以上），然后使用以下代码：

from transformers import pipeline
import torch
pipe = pipeline("text-generation",model="google/medgemma-27b-text-it",torch_dtype=torch.bfloat16,device="cuda",
)
messages = [{"role": "system","content": "You are a helpful medical assistant."},{"role": "user","content": "How do you differentiate bacterial from viral pneumonia?"}
]
output = pipe(text=messages, max_new_tokens=200)
print(output[0]["generated_text"][-1]["content"])

（2）直接加载模型

除了 pipeline API，还可以直接加载模型和分词器进行更复杂的操作，代码如下：

from transformers import AutoTokenizer, AutoModelForCausalLM
import torch
model_id = "google/medgemma-27b-text-it"
model = AutoModelForCausalLM.from_pretrained(model_id,torch_dtype=torch.bfloat16,device_map="auto",
)
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(model_id)
messages = [{"role": "system","content": "You are a helpful medical assistant."},{"role": "user","content": "How do you differentiate bacterial from viral pneumonia?"}
]
inputs = tokenizer.apply_chat_template(messages,add_generation_prompt=True,tokenize=True,return_dict=True,return_tensors="pt",
).to(model.device)
input_len = inputs["input_ids"].shape[-1]
with torch.inference_mode():generation = model.generate(**inputs, max_new_tokens=200, do_sample=False)generation = generation[0][input_len:]
decoded = tokenizer.decode(generation, skip_special_tokens=True)
print(decoded)

三、模型架构与技术规格

MedGemma 基于 Gemma 3 的纯解码器 Transformer 架构，具有以下特点：

• 模态能力：4B 版本支持文本和视觉模态，27B 版本仅支持文本

• 注意力机制：采用分组查询注意力（Grouped-Query Attention，GQA）

• 上下文长度：支持至少 128K tokens 的长上下文

• 训练框架：使用 JAX 进行训练，可充分利用 TPU 等硬件加速

四、性能与验证

MedGemma 在多个医学相关的基准测试中表现出色，以下为部分关键性能指标：

指标	MedGemma 27B	Gemma 27B	MedGemma 4B	Gemma 4B
MedQA (4-shot)	89.8	74.9	64.4	50.7
MedMCQA	74.2	62.6	55.7	45.4
PubMedQA	76.8	73.4	73.4	68.4
MMLU Med (text-only)	87.0	83.3	70.0	67.2
MedXpertQA (text-only)	26.7	15.7	14.2	11.6
AfriMed-QA	84.0	72.0	52.0	48.0

五、伦理与安全评估

MedGemma 经过了严格的伦理和安全评估，包括儿童安全、内容安全、代表性伤害以及一般医疗风险等方面的测试。测试结果显示，该模型在各个安全类别中均表现出安全水平，且在没有安全过滤的情况下生成的内容违反政策的情况极少。

六、数据集介绍

MedGemma 的训练数据集包含多种公开和专有数据集，涵盖了医学文本和图像等多个领域。主要公开数据集包括：

• MIMIC-CXR（胸部 X 光片及报告）

• Slake-VQA（多模态医学图像及问题）

• PAD-UFES-20（皮肤病变图像及数据）

• SCIN（皮肤病图像）

• TCGA（癌症基因组数据）

• CAMELYON（淋巴结组织病理学图像）

• PMC-OA（带有图像的生物医学文献）

此外，还使用了多个经过脱敏处理的专有数据集，包括不同部位的 CT 研究、糖尿病视网膜病变筛查的眼底图像、来自不同地区的皮肤状况图像以及多种组织病理学全切片图像等。

七、使用建议与限制

MedGemma 适用于生命科学和医疗保健领域的开发者，作为开发下游医疗应用的起点。然而，该模型存在以下限制：

• 输出内容不应直接用于临床诊断、患者管理决策或治疗建议等临床实践应用

• 多模态能力主要在单图像任务上进行了评估，未测试涉及多图像理解的用例

• 未针对多轮对话应用进行评估或优化

• 对提示词的选择可能比 Gemma 3 更敏感

• 开发者需确保下游应用在具有代表性的数据上进行验证，并注意数据污染问题

MedGemma 核心技术汇总表