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

jmiy_worldofai ? 來源:YXQ ? 2019-04-08 09:52 ? 次閱讀
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當(dāng)我們獲得CT或MRI掃描時(shí),我們希望結(jié)果是準(zhǔn)確無誤的。畢竟我們正在談?wù)摰氖强赡芑ㄙM(fèi)數(shù)百萬美元的設(shè)備和經(jīng)過多年培訓(xùn)或具有幾十年經(jīng)驗(yàn)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(duì)抗網(wǎng)絡(luò)(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(xué)習(xí)軟件可以創(chuàng)建逼真的假冒惡性腫瘤,或者可以近乎實(shí)時(shí)地隱藏掃描結(jié)果的真實(shí)情況。

“我們使用3D條件GAN實(shí)施攻擊,并展示框架(CT-GAN)如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,”Yisroel Mirsky、Tom Mahler、Ilan Shelef和Yuval Elovici在他們的研究中表示?!半m然身體很復(fù)雜,3D醫(yī)學(xué)掃描非常強(qiáng)大,但CT-GAN可以實(shí)現(xiàn)真實(shí)的結(jié)果,可以在幾毫秒內(nèi)完成?!?/p>

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(huì)欺騙3名經(jīng)驗(yàn)豐富的放射科醫(yī)師。在他們看到假的癌細(xì)胞生長(zhǎng)的情況下,他們認(rèn)為存在癌細(xì)胞節(jié)點(diǎn)的幾率為99%。在惡意軟件清除了實(shí)際腫瘤的掃描中,他們認(rèn)為不存在腫瘤的幾率為94%。

然后,研究人員對(duì)用于檢測(cè)圖像中肺癌的軟件進(jìn)行了測(cè)試,放射科醫(yī)生使用該軟件確認(rèn)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(xiàng)研究的加拿大放射學(xué)家Nancy Boniel告訴《華盛頓郵報(bào)》。“我覺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(dòng)?!盰isroel Mirsky、Yuval Elovici和以色列Ben-Gurion大學(xué)網(wǎng)絡(luò)安全研究中心的另外兩人創(chuàng)建了惡意軟件,以強(qiáng)調(diào)缺乏安全保護(hù)的診斷設(shè)備和其他醫(yī)院系統(tǒng)。該軟件專為本研究而設(shè)計(jì),因此對(duì)醫(yī)療保健行業(yè)而言并非存在危險(xiǎn)。然而,他們確實(shí)將其視為醫(yī)院、醫(yī)生和放射科醫(yī)師未做好準(zhǔn)備的風(fēng)險(xiǎn)的明確例證。

研究人員擔(dān)心這種攻擊可能會(huì)干擾政治對(duì)手或更糟。

“攻擊者可能會(huì)采取這種行為,以阻止政治候選人,破壞研究,實(shí)施保險(xiǎn)欺詐,實(shí)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(shè)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(jià)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(wù)器。

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

Schwartz說道:“這需要的改變遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出設(shè)備,而是需要改變網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。許多醫(yī)院沒有將資金用于投資更安全的設(shè)備,或者他們有20年歷史的基礎(chǔ)設(shè)施,不支持更新的技術(shù)。這是吸引和參與其他當(dāng)局并試圖將整個(gè)社區(qū)團(tuán)結(jié)在一起變得非常重要的地方。”

至于對(duì)這種攻擊的受害者造成的后果是,虛假掃描結(jié)果可能導(dǎo)致患者接受手術(shù)或化療。此外,有很多副作用可能會(huì)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(gè)步驟,”加州大學(xué)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(xiǎn)問題?!?/p>

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原文標(biāo)題:安全研究人員通過機(jī)器學(xué)習(xí)偽造CT掃描結(jié)果中的癌細(xì)胞節(jié)點(diǎn)

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