医学影像安全面临新挑战,AI生成的深度伪造X光片能以假乱真

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美国西奈山伊坎医学院一项最新研究发现,无论是放射科医生还是多模态大语言模型(
LLM
),都难以轻易区分由人工智能(
AI
)生成的深度伪造
X
光影像与真实医学影像。研究人员表示,这一发现凸显了
AI
生成医学影像可能带来的医疗安全与网络安全风险。相关论文发表于最新一期《放射学》杂志。
“深度伪造”是指看似真实但实际上由
AI
生成或篡改的视频、照片、图像或音频。
AI
生成的
X
光片真实度极高,能以假乱真,可能被用于医疗欺诈,例如伪造骨折影像用于诉讼取证。如果黑客入侵医院系统并植入合成医学影像,还可能篡改诊断结果,甚至破坏电子病历系统的可信度。
在这项回顾性研究中,来自美国、法国、德国、土耳其、英国和阿联酋
6
个国家
12
家医疗中心的
17
名放射科医生参与测试。研究共分析
264
张
X
光影像,分为两组:第一组数据包含多个解剖部位的真实影像以及由
ChatGPT
生成的影像;第二组数据为胸部
X
光片,其中一半为真实影像,另一半由斯坦福医学院研究人员开发的开源生成式
AI
扩散模型
RoentGen
生成。
解剖结构匹配的真实
X
光片和
GPT-4o
生成的
X
光片:(
A
)真实胸部正位
X
光片,(
B
)
GPT-4o
生成的胸部正位
X
光片;(
C
)真实颈椎侧位
X
光片,(
D
)
GPT-4o
生成的颈椎侧位
X
光片;(
E
)真实手部正位
X
光片,(
F
)
GPT-4o
生成的手部正位
X
光片;(
G
)真实腰椎侧位
X
光片,(
H
)
GPT-4o
生成的腰椎侧位
X
光片。这些图像对比表明,
GPT-4o
能够在不同的解剖区域生成符合
X
光片特征的图像。图片来源:北美放射学会(
RSNA
)
解剖结构匹配的真实
X
光片和
GPT-4o
生成的
X
光片:(
A
)真实胸部正位
X
光片,(
B
)
GPT-4o
生成的胸部正位
X
光片;(
C
)真实颈椎侧位
X
光片,(
D
)
GPT-4o
生成的颈椎侧位
X
光片;(
E
)真实手部正位
X
光片,(
F
)
GPT-4o
生成的手部正位
X
光片;(
G
)真实腰椎侧位
X
光片,(
H
)
GPT-4o
生成的腰椎侧位
X
光片。这些图像对比表明,
GPT-4o
能够在不同的解剖区域生成符合
X
光片特征的图像。图片来源:北美放射学会(
RSNA
)
结果显示,在未被告知研究目的的情况下,仅有
41%
的医生主动识别出
AI
生成图像。在明确告知后,医生区分真实与伪造影像的平均准确率为
75%
。
与此同时,
GPT-4o
(
OpenAI
)、
GPT-5
(
OpenAI
)、
Gemini 2.5 Pro
(谷歌)以及
Llama 4 Maverick
(
Meta
)四种多模态大模型也进行了识别测试,其准确率在
57%
—
85%
之间。即便是参与生成这些深度伪造影像的
GPT-4o
模型本身,也无法识别全部伪造影像。
研究人员总结称,
AI
生成的医学影像往往存在一些“过于完美”的特征,例如骨骼表面过于光滑、脊柱过直、肺部过度对称、血管分布过于均匀,以及骨折断面异常整齐等。
为降低风险,研究团队建议,应在医学影像中嵌入不可见数字水印、增加加密签名等技术手段,以防止影像被篡改,同时加强医学影像
AI
鉴别能力培训。

