研究人員證明可以使用生成性對抗網(wǎng)絡（GAN）偽造CT和MRI掃描結(jié)果

當我們獲得CT或MRI掃描時，我們希望結(jié)果是準確無誤的。畢竟我們正在談論的是可能花費數(shù)百萬美元的設備和經(jīng)過多年培訓或具有幾十年經(jīng)驗的放射科醫(yī)師。然而，醫(yī)院安全性可能很寬松，研究人員現(xiàn)在已經(jīng)證明他們可以使用生成性對抗網(wǎng)絡（GAN）偽造CT和MRI掃描結(jié)果。

以色列研究人員制造的惡意軟件可以很好地改變CT和MRI掃描結(jié)果，從而“愚弄”放射科醫(yī)生。深度學習軟件可以創(chuàng)建逼真的假冒惡性腫瘤，或者可以近乎實時地隱藏掃描結(jié)果的真實情況。

“我們使用3D條件GAN實施攻擊，并展示框架（CT-GAN）如何實現(xiàn)自動化，”Yisroel Mirsky、Tom Mahler、Ilan Shelef和Yuval Elovici在他們的研究中表示。“雖然身體很復雜，3D醫(yī)學掃描非常強大，但CT-GAN可以實現(xiàn)真實的結(jié)果，可以在幾毫秒內(nèi)完成。”

在盲法研究中，使用70次改變的肺部掃描結(jié)果，該軟件幾乎每次都會欺騙3名經(jīng)驗豐富的放射科醫(yī)師。在他們看到假的癌細胞生長的情況下，他們認為存在癌細胞節(jié)點的幾率為99%。在惡意軟件清除了實際腫瘤的掃描中，他們認為不存在腫瘤的幾率為94%。

然后，研究人員對用于檢測圖像中肺癌的軟件進行了測試，放射科醫(yī)生使用該軟件確認自己的診斷。其百分之百地誤診了假結(jié)節(jié)。

“我感到非常震驚，”參加這項研究的加拿大放射學家Nancy Boniel告訴《華盛頓郵報》?！拔矣X得地毯是從我身下拉出來的，而我卻沒有必要的工具向前移動。”Yisroel Mirsky、Yuval Elovici和以色列Ben-Gurion大學網(wǎng)絡安全研究中心的另外兩人創(chuàng)建了惡意軟件，以強調(diào)缺乏安全保護的診斷設備和其他醫(yī)院系統(tǒng)。該軟件專為本研究而設計，因此對醫(yī)療保健行業(yè)而言并非存在危險。然而，他們確實將其視為醫(yī)院、醫(yī)生和放射科醫(yī)師未做好準備的風險的明確例證。

研究人員擔心這種攻擊可能會干擾政治對手或更糟。

“攻擊者可能會采取這種行為，以阻止政治候選人，破壞研究，實施保險欺詐，實施恐怖主義行為，甚至謀殺，”Mirsky等人的研究中寫道。

他們表示，惡意方可以使用中間設備來解決攻擊。他們使用Raspberry Pi 3 在他們的視頻中展示了這樣的攻擊，他們以大約40美元的價格購買了它。由于從CT或MRI掃描儀傳輸?shù)臄?shù)據(jù)未加密，攻擊者可以輕易偽造掃描結(jié)果，然后將掃描結(jié)果發(fā)送回接收服務器。

解決問題看起來就像加密網(wǎng)絡上的數(shù)據(jù)一樣簡單。然而，F(xiàn)DA的科學與戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系副主任Suzanne Schwartz MD表示，并非如此簡單。

Schwartz說道：“這需要的改變遠遠超出設備，而是需要改變網(wǎng)絡基礎設施。許多醫(yī)院沒有將資金用于投資更安全的設備，或者他們有20年歷史的基礎設施，不支持更新的技術(shù)。這是吸引和參與其他當局并試圖將整個社區(qū)團結(jié)在一起變得非常重要的地方?！?/p>

至于對這種攻擊的受害者造成的后果是，虛假掃描結(jié)果可能導致患者接受手術(shù)或化療。此外，有很多副作用可能會給患者帶來麻煩。

“在我們接受某人接受手術(shù)[或管理化療]之前，有幾個步驟，”加州大學圣地亞哥分校急診室醫(yī)師Christian Dameff說道?！暗珶o論如何，患者仍然受到傷害。[從了解到你可能患有癌癥]存在情緒困擾，并且存在各種各樣的保險問題?！?/p>