探索皮肤病快速诊断“更优解”

——记第十九届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛“揭榜挂帅”专项赛特等奖获得者、

山东师大信工学院“肤疾速诊——基于大模型的皮肤疾病快速诊断”团队

9月29日，第十九届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛2025年度中国青年科技创新“揭榜挂帅”擂台赛（生物医药领域）在内蒙古呼和浩特市落下帷幕。由我校信工学院研究生张立红、曲召丽、申爱雪、陈毅娇4人完成的项目“肤疾速诊——基于大模型的皮肤疾病快速诊断”，经过4个多月的层层选拔，从参与生物医药领域比拼的279支团队、800余名学生及青年科技人才中脱颖而出，一举斩获国家级特等奖，实现了我校在此专项赛事特等奖零的突破。

揭榜挂帅：敢为人先勇挑战

“山东师大，特等奖！”得知获奖喜讯，信工学院“肤疾速诊——基于大模型的皮肤疾病快速诊断”团队成员们心情无比激动。“所有的辛苦都值得了，我们的努力没有白费！”该参赛队队长、2024级通信工程专业通信班硕士生张立红激动地说。

此次特等奖的获得，不仅是项目团队辛勤付出的有力见证，展现了我校学子勇于创新、敢于挑战的青春风采，同时也体现了我校在相关学科领域的深厚积累与卓越实力。

为引导广大青年踊跃投身科研攻关一线，加速科技创新成果向现实生产力转化，自2021年起，“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛设置“揭榜挂帅”专项赛，由企业、科研机构提需求、发榜题，组织青年揭榜答题。2025年，该项赛事升级为中国青年科技创新“揭榜挂帅”擂台赛。此次擂台赛以赛聚才、张榜求贤，聚焦新一代信息技术、人工智能、新能源、新材料、高端装备、机器人、生物医药、种业科技等领域。比赛包括“政企发榜——竞争揭榜——评榜夺榜”三部分，严选榜题122个。

该参赛团队项目由我校信工学院多媒体系统实验室王建、刘珂、万文博老师指导。多媒体系统实验室紧盯国家重大需求，围绕计算机科学与技术、信息与通信工程两大专业领域进行研究，致力于打造高水平研究队伍，深化推进产学研用融合。本届比赛通知甫一发布，王建结合自身的科研经验，指出空军特色医学中心发布的“基于体表图像的皮肤病快速AI诊断系统关键技术研究”这一榜题，既聚焦了“诊断效率低、精度不足”等实际医疗痛点，又高度契合自己的硕士研究生张立红的研究方向，于是，师生二人沟通后，一拍即合，果断决定“揭下此榜”。

除张立红之外，这支队伍还包括信工学院2024级计算机技术专业1班硕士生曲召丽、2023级计算机技术专业计算机技术班硕士生申爱雪以及2024级通信工程专业通信班硕士生陈毅娇。敲定参赛课题后，张立红立即对课题所需的技术支撑进行深入分析，并据此初步梳理出成员的分工方向。其中，张立红凭借着其出色的系统架构能力担任队长，主导模块结构的设计，为项目搭建起稳健可靠的技术框架，构建起数据增强的轻量化模型系统；曲召丽负责数据的处理及增强，她利用扩散模型，扩充了数据的数量与多样性，从而帮助模型更好地学习数据的特征；申爱雪承担起算法优化的重任，在缩短诊断时间的同时，她通过通道注意力机制，从技术层面解决了“诊断不精”的医学痛点；考虑到当前医疗环境中办公电脑配置低的问题，陈毅娇负责将系统部署在瑞芯微RK3588低功率计算平台上，以此来模拟低性能的运行环境。

四人齐心协力，针对航空医学领域皮肤疾病诊断中存在的误诊率高、诊断效率低、人工依赖性强等问题，提出了创新性的技术解决方案，致力于打造出一个精准、快速的白癜风智能分期诊断系统。

“团队成员的高度负责与卓越能力，是我们保持高效协作的坚实基础。”张立红说道。正因为每个人都拼尽全力、发挥所长，团队才能一路过关斩将，最终拿到前往内蒙古呼和浩特决赛现场的“入场券”。

众志成城：集智攻坚破难题

“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。”组队并明确分工后，该团队成员立即开始在网上查阅榜题相关资料。但大家能够搜集到的资料大多为理论研究，无法精准匹配题目要求，难以转化为可落地的实际方案。为深入了解航空医学领域皮肤疾病诊断中存在的问题，今年6月，她们前往山东省立第三医院就白癜风疾病及其分期问题开展实地调研。通过了解白癜风进展期、稳定期等不同分期的典型临床表现、各分期在诊断时的关键鉴别点以及临床中分期误判的常见场景，团队渐渐明确了研究方向。

备赛之路并非一帆风顺，挑战接踵而至。在项目前期，大赛提供的有关白癜风进展期和稳定期的数据集数量有限，仅有300对，限制了模型对细微、关键病变特征进行深入学习和辨识。针对此情况，曲召丽便借助数据增强扩充样本规模，又利用扩散模型提升了数据的质量与多样性，显著提升了模型在真实复杂场景下的识别精确度。项目中期攻坚阶段，针对技术路线选择，团队成员之间也曾有过多次分歧。面对不同思路，团队迅速将分歧转化为深入验证的动力，用实验检验每一种思路，寻求最优解决方案。她们基于多次对比实验的效果，将传统模型和自己设计的模型的效果进行比对，最终确定了基于自然光与伍德灯双模态图像的技术路线，既显著提升了筛查效率，又有力地保障了诊断结果的准确度。

在项目的推进过程中，她们积极向指导老师请教，并根据老师们的建议，不断对系统进行修改完善。决赛前的冲刺阶段，白癜风分期诊断模型的优化卡在了关键环节——模型对进展期和关键期的边界案例识别总是出错，连续多次的算法调整都未能奏效。实验室里弥漫着焦灼与沉思，但4人始终坚守岗位，没人抱怨、没人退缩——申爱雪主动牵头梳理数据问题，逐一对比临床病历标注和算法输出结果；曲召丽则聚焦优化模型输入的特征参数，专门查阅10余篇最新的相关文献，不断寻找新思路；王建也始终与大家并肩作战，加班加点，从临床逻辑角度提出修改建议，让项目更加契合实际临床应用场景。那段日子，实验室成了团队的第二个“家”，窗外从漆黑到泛白，实验室的灯始终亮着。当模型的准确率终于突破预期阈值，这一刻，所有的疲惫都烟消云散。

9月17日晚，团队成员获悉已成功入围决赛。从这一刻开始，直至9月28日决赛正式答辩，项目组一刻都没有停下前进的脚步。考虑到当前医疗环境中办公电脑配置较低的问题，团队指导老师经过讨论，一致决定将系统部署在硬件平台上，从而更好地紧扣大赛解决实际问题、服务国家战略的导向。陈毅娇负责硬件平台部署，凭借过硬的专业能力，陈毅娇仅用短短一天时间便将该系统成功部署在了瑞芯RK3588低功耗计算平台上，模拟了低性能电脑的运行环境。这一突破，使“肤疾速诊”检测系统在低功耗、高便携的硬件条件下，依旧能够保持高精度的实时诊断性能，具有极大的实际应用价值。该系统不仅可以在实验室和医院环境中使用，还可广泛应用于现场筛查、移动体检等灵活场景中，为白癜风筛查与诊断带来高效便捷的全新体验。

同心护航：群策群力破难关

学校在此项赛事实现国家级特等奖的零突破，其背后是一份份无声而坚定的“托举”。自5月份大赛启动以来，校团委以学科协同联动为重点，通过整合不同技术资源为项目“赋能”，有效增强了团队竞争力。信工学院积极响应，组织学院专家定期研讨为项目“把脉问诊”，从项目逻辑闭环到展示细节逐一拆解，提供了针对性极强的专业指导。在此过程中，经验丰富的指导教师不仅为团队保驾护航，更成为团队的“定心丸”。“前往决赛现场前两天，王建老师果断提议搭建硬件平台。时间虽然非常紧迫，但这也为整个项目的技术落地提供了更坚实的支撑。”曲召丽回忆道，“当时外面突然下起大雨，我们正对着硬件平台的搭建工作犯愁，刘珂老师来指导我们，感觉特别暖心。”除此之外，在项目攻坚期，王建与团队成员一同泡在实验室里反复实验。当看到同学们因高强度的数据处理困得睁不开眼时，他便不由分说地揽下任务：“你们赶紧回去休息，剩下的交给我。”简单的一句话，却让在场的每位成员心头涌过一股暖流。“这份突破‘0’的荣誉，从来不是我们几个人的孤军奋战！”陈毅娇告诉笔者。

正是在这些温暖的支持下，团队将这份合力转化为攻克医学难题的硬核科研成果，尤其填补上了白癜风分期筛查的技术空白。项目不仅能够快速、准确地完成白癜风的判定，也高度契合空军招飞筛查对高效、自动化诊断的需求。下一步，团队成员将推动模型在软硬件协同优化方面的创新，使其在性能、精度与应用便捷性上实现突破，计划将研究成果拓展至其他皮肤疾病的智能分析与辅助诊断，真正实现从科研成果到临床应用的落地转化，助力智能医疗的发展。

“我希望团队成员们能继续保持科研的热情与探索的精神，不断挑战自我、勇于创新，在未来的科研道路上取得更多突破，让科学研究更好地服务社会、服务健康。”指导老师王建真诚寄语道。

当国奖证书握在手中，这份坚持与努力终于有了滚烫的意义。未来，团队将进一步拓展该系统的应用场景，坚定地奔赴心中热爱。（转自《山东师大报》第1756期2版新闻）

报道链接：https://sdnu.ihwrm.com/index/article/articleinfo.html?doc_id=4752140