🩺 Pixel Doctor

흉부 X-ray 및 CT 기반 멀티모달 설명형 진단 지원 시스템

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📌 프로젝트 개요

Pixel Doctor는 CT segmentation mask와 Radiomics 분석 결과를 입력받아, LangGraph 기반 파이프라인을 통해 의사용 근거 중심 요약과 환자용 안전한 설명을 분리 생성하는 대화형 의료 AI Assistant입니다.

💡 Why Pixel Doctor?

문제	해결책
AI 분석 결과가 환자에게 직접 전달 시 과도한 확정 표현·오해 유발	의사용·환자용 설명을 역할에 따라 분리 생성
Radiomics를 임상 확정 지표처럼 해석 시 발생하는 위험	Radiomics를 참고 지표로만 제한 — 진단·치료 추천 원천 차단
단순 LLM 호출로는 출력의 일관성·안전성 제어 어려움	LangGraph 단계형 파이프라인으로 안전성 검토·검증 분리
의료진과 환자 간 필요한 정보 수준과 표현 방식의 차이	RAG 기반 의학 문헌·가이드라인·유사케이스 검색으로 근거 보강

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🏗️ 시스템 아키텍처

사용자 (의사 / 환자)
        │ 
        ▼
┌─────────────────────────────┐
│       Next.js Web Service   │
│  채팅 UI · 대시보드 · 환자관리│
└────────────┬────────────────┘
             │
    ┌────────▼────────┐
    │   입력 데이터     │
    │  텍스트·X-ray·CT  │
    └────────┬────────┘
             │
    ┌────────▼────────────────────────────┐
    │       LangGraph 통합 파이프라인      │
    │                                     │
    │  1단계: Diagnose Summary            │
    │  ┌──────────────────────────────┐   │
    │  │ diagnose_summarizer          │   │
    │  │   ├─ [Doctor]  title_gen     │   │
    │  │   │           result_explain │   │
    │  │   └─ [Patient] title_gen     │   │
    │  │               patient_explain│   │
    │  │   └─ follow_up_gen           │   │
    │  └──────────────────────────────┘   │
    │                                     │
    │  2단계: RAG Chat QA                 │
    │  ┌──────────────────────────────┐   │
    │  │ Question Classifier          │   │
    │  │   → FAISS Retriever          │   │
    │  │   → Retrieval Quality Router │   │
    │  │   → Answer Generator         │   │
    │  │   → Safety Validator ↺       │   │
    │  └──────────────────────────────┘   │
    └──────────────────────────────────────┘
             │
    ┌────────▼────────┐
    │  PostgreSQL DB  │
    │  (Prisma ORM)   │
    └─────────────────┘

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✨ 핵심 기능

1️⃣ AI 분석 결과 기반 리포트 생성

CT mask·Radiomics summary·사용자 질문을 입력받아 doctor_summary / patient_friendly JSON 구조로 생성

2️⃣ 환자 안전 중심 설명 시스템

• 진단 확정·예후 예측·치료 추천을 원천 차단
• AI 결과의 한계와 의료진 판독 필요성을 명확히 안내
• "암입니다/정상입니다" 같은 단정 표현 절대 금지

3️⃣ LangGraph 기반 Agentic Pipeline

입력 검증 → 질문 분류 → 근거 매핑 → 리포트 생성 → 안전성 검토 → 최종 응답을 노드 기반으로 단계 분리

4️⃣ 의사용 / 환자용 출력 분리

	의사용	환자용
언어	전문 의학 용어	평이한 한국어
내용	CT 방사선 소견, GLCM 등 feature명 포함	feature명 절대 노출 금지
톤	기술적·학술적	차분하고 안심시키는 표현

5️⃣ 웹 서비스 주요 기능

• 환자 프로젝트 관리: 환자 생성·검색·수정, 방문 기록 타임라인, X-ray·CT 선택적 첨부
• AI 채팅 인터페이스: 멀티턴 대화, 이중 설명 동시 제공, 후속 질문 자동 추천
• 대시보드 & 통계: X-ray·CT 변화 추이 그래프, 방문 히스토리, 관리자 현황 조회
• 환자 링크 공유: 시간 기반·수동·복합 만료 정책, 링크 접속 로깅
• 검색 & 권한 제어: 의사(본인 담당 환자), 관리자(전체 환자) 역할 분리

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🧠 AI 모델 상세

CT Segmentation + Radiomics

원본 CT (.nii.gz)
      │
      ▼
  nnU-Net (3D Segmentation)
      │  0: background / 1: liver / 2: tumor
      ▼
  PyRadiomics (특징 추출)
      │  Shape · First-order · Texture (GLCM, GLRLM, GLSZM...)
      ▼
  QC / 안전성 검증
      │  geometry mismatch · tumor label · NaN 검사
      ▼
  Radiomics JSON / CSV

⚠️ tumor label 부재 ≠ 종양 없음 — 모델 출력은 참고 지표이며, 최종 판단은 반드시 의료진이 수행합니다.

LLM 구성

역할	모델
Primary	GPT-4o-mini
Fallback	Gemini-1.5-flash-preview (Reasoning=LOW)

RAG 검색 소스

• 📋 NCCN Guideline
• 📚 PubMed
• 🔍 Similar Cases

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🛠️ 기술 스택

Frontend

Backend / AI

Database / Infra

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🗄️ 데이터베이스 구조

HospitalUnit ──< User (의사/관리자)
                   │
                   └──< Patient ──< Visit
                                     │
                                     ├──< XrayImage
                                     ├──< CTScan
                                     ├──< PatientLink
                                     └──< ChatSession ──< ChatMessage

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🚀 시작하기

환경 변수 설정

cp .env.example .env

.env 파일에서 아래 항목을 설정하세요:

DATABASE_URL=postgresql://...
OPENAI_API_KEY=sk-...
NEXTAUTH_SECRET=...
NEXTAUTH_URL=http://localhost:3000

설치 및 실행

# 의존성 설치
npm install

# DB 마이그레이션
npx prisma migrate dev

# 시드 데이터 삽입
npx prisma db seed

# 개발 서버 실행
npm run dev

Python AI 서버

pip install -r requirements.txt
python -m uvicorn main:app --reload

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👥 팀원

이름	역할
김희현	AI Pipeline · LangGraph
박상혁	CT Segmentation · Radiomics
한민섭	AI Pipeline · LangGraph
이형호	AI Pipeline · LangGraph
이동호	AI Pipeline · LangGraph

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⚠️ 면책 사항

본 시스템은 의료 보조 도구로, 의료진의 판단을 대체하지 않습니다. 모든 AI 출력 결과는 반드시 전문 의료진의 검토를 거쳐야 하며, 진단·치료 결정의 근거로 단독 사용할 수 없습니다.

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_{Built with ❤️ by Team 7 · AI 2분반}