With the rise and ever-increasing potential of deep learning techniques in recent years, publicly available medical datasets became a key factor to enable reproducible development of diagnostic algorithms in the medical domain. Medical data contains sensitive patient-related information and is therefore usually anonymized by removing patient identifiers, e.g., patient names before publication. To the best of our knowledge, we are the first to show that a well-trained deep learning system is able to recover the patient identity from chest X-ray data. We demonstrate this using the publicly available large-scale ChestX-ray14 dataset, a collection of 112,120 frontal-view chest X-ray images from 30,805 unique patients. Our verification system is able to identify whether two frontal chest X-ray images are from the same person with an AUC of 0.9940 and a classification accuracy of 95.55%. We further highlight that the proposed system is able to reveal the same person even ten and more years after the initial scan. When pursuing a retrieval approach, we observe an mAP@R of 0.9748 and a precision@1 of 0.9963. Furthermore, we achieve an AUC of up to 0.9870 and a precision@1 of up to 0.9444 when evaluating our trained networks on CheXpert and the COVID-19 Image Data Collection. Based on this high identification rate, a potential attacker may leak patient-related information and additionally cross-reference images to obtain more information. Thus, there is a great risk of sensitive content falling into unauthorized hands or being disseminated against the will of the concerned patients. Especially during the COVID-19 pandemic, numerous chest X-ray datasets have been published to advance research. Therefore, such data may be vulnerable to potential attacks by deep learning-based re-identification algorithms.


翻译:近年来,随着深层学习技术的上升和潜力的不断增加,公开提供的医疗数据集成为使医疗领域诊断算法得到可复制发展的关键因素。医疗数据包含与病人有关的敏感信息,因此通常通过删除病人的识别资料匿名,例如,在出版前删除病人的姓名。据我们所知,我们是第一个显示受过良好训练的深层学习系统能够从胸部X光数据中恢复病人身份。我们利用公开提供的大规模ChestX-光14数据集,收集了30 805个独特的病人的112 120张前视X光图像。我们的核查系统能够确定两张前胸X光图像是否来自同一人,而前者为0.9940,其分类精确度为95.55%。我们进一步强调,在初步扫描后10年或更多年,拟议的系统能够向同一人透露原始数据。在进行检索时,我们发现一个为0.9748的 mAPR和精确度为0.9963的病人胸透镜图像。此外,我们通过经过培训的AS-D高清晰度数据收集,我们从一个多处的ASU值数据到这个高端数据,然后通过S-CAS-CR的检索数据,然后再向高级数据库,然后通过大量的检索的检索数据流数据,我们通过一个经过培训的检索的检索的检索数据,然后通过一个更新到高级数据采集数据采集数据采集数据记录,然后通过一个更新到高级数据采集的数据到高级数据采集到高。

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