5 min read

Privacy by Design: Client-Side Medical AI Processing

Client-side AI for medical imaging, browser-based inference, KVKK/HIPAA compliance, and why architecture is the privacy strategy.

Salnus Orthopedic Solutions
PrivacyKVKKHIPAAGDPRMedical AIClient-SideONNX

The Privacy Problem in Medical AI

Every medical AI product faces the same fundamental tension: AI models need patient data to provide clinical value, but patient data is the most sensitive category of personal information under virtually every privacy regulation worldwide.

The conventional architecture, upload images to a cloud server, run inference, return results, creates a cascade of compliance requirements. Under KVKK (Turkey's data protection law), GDPR (EU), and HIPAA (US), transmitting patient imaging data to an external server triggers obligations around data processing agreements, encryption in transit and at rest, access controls, audit logging, breach notification, and cross-border transfer restrictions.

For a startup building medical AI, the compliance burden of server-side processing can consume more engineering time and legal cost than building the AI itself.

The Alternative: Process Everything in the Browser

Client-side processing inverts the architecture. Instead of sending the patient's data to the model, the model is sent to the patient's data. The AI runs entirely within the surgeon's web browser. The patient's DICOM images are loaded locally, processed locally, and the results are displayed locally. No pixel data ever leaves the device.

This is not a theoretical concept, it is the architecture the Salnus Surgeon Portal uses in production. The OA screening model (DenseNet-121, 27MB) is served as a static ONNX file, downloaded once, and cached in the browser. ONNX Runtime Web executes inference using WebGL GPU acceleration, producing results in approximately 110 milliseconds per image on a standard laptop.

From a privacy perspective, this architecture is transformative. If no patient data reaches the server, there is no patient data to protect on the server. The data processing agreement becomes simpler. The encryption requirements are reduced to transport-layer security for the application code itself (not patient data). The breach notification scenario changes fundamentally, a server compromise cannot expose patient imaging because no patient imaging exists on the server.

How It Works: The Technical Architecture

The client-side medical AI pipeline consists of four components.

Model delivery serves the ONNX model file as a static asset via CDN, identical to how JavaScript libraries or CSS files are delivered. The model is versioned, checksummed, and cached using standard browser caching mechanisms. No session-specific data is involved in model delivery.

Image loading reads the DICOM file directly from the user's local filesystem into browser memory using the File API. The pixel data is extracted, windowed, normalised, and resized, all within the browser's JavaScript execution environment. At no point is the image transmitted over the network.

Inference executes the ONNX model using ONNX Runtime Web, which leverages WebGL for GPU acceleration. The input tensor (preprocessed image) and output tensor (classification probabilities) exist only in browser memory. The inference result, a classification and confidence score, is displayed in the UI.

Visualisation generates GradCAM heatmaps, attention maps overlaid on the original image showing which regions influenced the AI's decision.

The entire pipeline runs in the browser's sandboxed execution environment. The server never sees the input (patient image) or the output (clinical result).

What the Server Does See

Transparency requires stating what the server does handle. In the Salnus architecture, the server manages user authentication (JWT tokens, email addresses, hashed passwords), application code delivery (Next.js pages, React components, CSS), model file delivery (ONNX files), and usage telemetry (feature usage counts, error logs, no patient data).

The authentication database (Supabase PostgreSQL) stores surgeon email addresses and bcrypt-hashed passwords. No patient names, no imaging data, no clinical results, and no DICOM metadata are stored server-side. This clear separation is documented in our data processing agreement provided to partner institutions.

Regulatory Implications

Under KVKK Article 12, the data controller must implement appropriate technical and organisational measures to ensure personal data security. When patient imaging data never leaves the surgeon's device, the data controller (the hospital or clinic) retains full physical and technical control over the data. Salnus, as the software provider, never becomes a data processor for patient imaging, because we never process it.

Under HIPAA, the key question is whether Salnus qualifies as a Business Associate. Since we do not receive, maintain, or transmit protected health information (PHI), the Business Associate Agreement (BAA) requirements are significantly simplified compared to server-side AI vendors.

Under GDPR, the architecture aligns with the "data minimisation" principle (Article 5(1)(c)), we collect only the minimum data necessary for the service (user authentication), and processing of health data occurs entirely on the data subject's side.

Limitations and Honest Trade-offs

Client-side processing is not a universal solution. Models larger than approximately 100MB become impractical for initial load. Complex multi-stage pipelines (3D segmentation, volumetric analysis) may exceed browser GPU capabilities. And the model itself must be distributed to the client, raising intellectual property considerations.

For these reasons, client-side processing is best suited for focused, single-input tasks: classification from a single image, measurement from a single radiograph, screening from a standard view. Server-side processing remains necessary for batch operations, multi-modal analysis, and computationally intensive tasks like 3D mesh generation.

The pragmatic approach is a hybrid architecture: client-side for routine AI tasks that touch patient data (classification, measurement, screening) and server-side for heavy computation on anonymised or synthetic data (model training, batch validation, 3D reconstruction from pre-anonymised datasets).

The Architect's Argument

When choosing between "build complex server-side privacy infrastructure" and "architect the system so privacy infrastructure is unnecessary for the most sensitive data," the engineering answer is clear. The most secure data is data that never leaves the point of origin.

If you are building or evaluating medical AI tools, ask the vendor a simple question: does patient imaging data leave my network? If the answer is yes, ask why it needs to. In 2026, the technology to run clinically useful AI entirely in the browser exists and is production-ready.


Disclaimer: This article discusses technical architecture and should not be construed as legal advice. Organisations should consult qualified legal counsel for regulatory compliance guidance.

Tıbbi Yapay Zekada Gizlilik Sorunu

Her tıbbi yapay zeka ürünü aynı temel gerilimle karşı karşıyadır: yapay zeka modellerinin klinik değer sağlaması için hasta verilerine ihtiyacı vardır, ancak hasta verileri dünya genelinde neredeyse tüm gizlilik düzenlemelerine göre kişisel bilgilerin en hassas kategorisidir.

Geleneksel mimari, görüntüleri bir bulut sunucuya yükle, çıkarım çalıştır, sonuçları döndür, bir dizi uyumluluk gereksinimi yaratır. KVKK (Türkiye'nin kişisel verilerin korunması kanunu), GDPR (AB) ve HIPAA (ABD) kapsamında hasta görüntüleme verilerinin harici bir sunucuya iletilmesi; veri işleme sözleşmeleri, aktarım ve depolama sırasında şifreleme, erişim kontrolleri, denetim günlükleri, ihlal bildirimi ve sınır ötesi transfer kısıtlamaları gibi yükümlülükleri tetikler.

Tıbbi yapay zeka geliştiren bir girişim için sunucu taraflı işlemenin uyumluluk yükü, yapay zekanın kendisini inşa etmekten daha fazla mühendislik zamanı ve hukuki maliyet tüketebilir.

Alternatif: Her Şeyi Tarayıcıda İşle

İstemci taraflı işleme, mimariyi tersine çevirir. Hastanın verisini modele göndermek yerine, model hastanın verisine gönderilir. Yapay zeka tamamen cerrahın web tarayıcısında çalışır. Hastanın DICOM görüntüleri yerel olarak yüklenir, yerel olarak işlenir ve sonuçlar yerel olarak görüntülenir. Hiçbir piksel verisi cihazdan ayrılmaz.

Bu teorik bir kavram değildir, Salnus Cerrah Portalı'nın üretimde kullandığı mimaridir. OA tarama modeli (DenseNet-121, 27MB) statik bir ONNX dosyası olarak sunulur, bir kez indirilir ve tarayıcıda önbelleğe alınır. ONNX Runtime Web, WebGL GPU hızlandırmasını kullanarak çıkarımı gerçekleştirir ve standart bir dizüstü bilgisayarda görüntü başına yaklaşık 110 milisaniyede sonuç üretir.

Gizlilik perspektifinden bu mimari dönüştürücüdür. Sunucuya hiçbir hasta verisi ulaşmıyorsa, sunucuda korunacak hasta verisi yoktur. Veri işleme sözleşmesi basitleşir. Şifreleme gereksinimleri, uygulama kodunun kendisi için (hasta verisi değil) aktarım katmanı güvenliğine indirgenir. İhlal bildirim senaryosu temelden değişir, bir sunucu ihlali hasta görüntülerini açığa çıkaramaz çünkü sunucuda hasta görüntüsü bulunmaz.

Nasıl Çalışır: Teknik Mimari

İstemci taraflı tıbbi yapay zeka işlem hattı dört bileşenden oluşur.

Model dağıtımı, ONNX model dosyasını CDN aracılığıyla statik bir varlık olarak sunar, JavaScript kütüphanelerinin veya CSS dosyalarının sunulmasıyla aynı şekilde. Model versiyonlanır, sağlama toplamı yapılır ve standart tarayıcı önbellek mekanizmaları kullanılarak önbelleğe alınır. Model dağıtımında oturuma özel veri bulunmaz.

Görüntü yükleme, DICOM dosyasını File API kullanarak kullanıcının yerel dosya sisteminden doğrudan tarayıcı belleğine okur. Piksel verileri çıkarılır, pencerelenenir, normalize edilir ve yeniden boyutlandırılır, tamamı tarayıcının JavaScript yürütme ortamında. Hiçbir noktada görüntü ağ üzerinden iletilmez.

Çıkarım, ONNX modelini GPU hızlandırması için WebGL'den yararlanan ONNX Runtime Web kullanarak yürütür. Giriş tensörü (ön işlenmiş görüntü) ve çıkış tensörü (sınıflandırma olasılıkları) yalnızca tarayıcı belleğinde bulunur. Çıkarım sonucu, bir sınıflandırma ve güven skoru, kullanıcı arayüzünde görüntülenir.

Görselleştirme, GradCAM ısı haritaları oluşturur, yapay zekanın kararını hangi bölgelerin etkilediğini gösteren, orijinal görüntü üzerine bindirilen dikkat haritaları.

Tüm işlem hattı tarayıcının korumalı yürütme ortamında çalışır. Sunucu girdiyi (hasta görüntüsü) veya çıktıyı (klinik sonuç) asla görmez.

Sunucu Ne Görür

Şeffaflık, sunucunun neyi yönettiğini belirtmeyi gerektirir. Salnus mimarisinde sunucu; kullanıcı kimlik doğrulamasını (JWT token'ları, e-posta adresleri, hashlenmiş parolalar), uygulama kodu dağıtımını (Next.js sayfaları, React bileşenleri, CSS), model dosyası dağıtımını (ONNX dosyaları) ve kullanım telemetrisini (özellik kullanım sayıları, hata günlükleri, hasta verisi yok) yönetir.

Kimlik doğrulama veritabanı (Supabase PostgreSQL), cerrah e-posta adreslerini ve bcrypt ile hashlenmiş parolaları saklar. Sunucu tarafında hasta isimleri, görüntüleme verileri, klinik sonuçlar ve DICOM metadata'sı saklanmaz. Bu net ayrım, ortak kurumlara sağlanan veri işleme sözleşmemizde belgelenmiştir.

Düzenleyici Etkileri

KVKK Madde 12 kapsamında veri sorumlusu, kişisel veri güvenliğini sağlamak için uygun teknik ve idari tedbirleri almakla yükümlüdür. Hasta görüntüleme verileri cerrahın cihazından hiç ayrılmadığında, veri sorumlusu (hastane veya klinik) veriler üzerindeki tam fiziksel ve teknik kontrolünü sürdürür. Salnus, yazılım sağlayıcı olarak, hasta görüntüleme için asla veri işleyen konumuna gelmez, çünkü biz asla işlemeyiz.

HIPAA kapsamında kilit soru, Salnus'un İş Ortağı (Business Associate) olarak nitelendirilip nitelendirilmeyeceğidir. Korunan sağlık bilgilerini (PHI) almadığımız, saklamadığımız veya iletmediğimiz için, İş Ortağı Sözleşmesi (BAA) gereksinimleri sunucu taraflı yapay zeka satıcılarına kıyasla önemli ölçüde basitleştirilmiştir.

GDPR kapsamında mimari, "veri minimizasyonu" ilkesiyle (Madde 5(1)(c)) uyumludur, hizmet için yalnızca gerekli minimum veriyi topluyoruz (kullanıcı kimlik doğrulaması) ve sağlık verilerinin işlenmesi tamamen veri sahibi tarafında gerçekleşir.

Sınırlamalar ve Dürüst Ödünler

İstemci taraflı işleme evrensel bir çözüm değildir. Yaklaşık 100MB'den büyük modeller ilk yükleme için pratik olmaktan çıkar. Karmaşık çok aşamalı işlem hatları (3D segmentasyon, hacimsel analiz) tarayıcı GPU kapasitelerini aşabilir. Ve modelin kendisinin istemciye dağıtılması gerekmesi, fikri mülkiyet değerlendirmelerini gündeme getirir.

Bu nedenlerle istemci taraflı işleme, odaklanmış, tek girdili görevler için en uygunudur: tek bir görüntüden sınıflandırma, tek bir radyografiden ölçüm, standart bir görünümden tarama. Sunucu taraflı işleme; toplu işlemler, çok modlu analiz ve 3D mesh oluşturma gibi hesaplama yoğunluklu görevler için gerekli olmaya devam etmektedir.

Pragmatik yaklaşım hibrit bir mimaridir: hasta verilerine dokunan rutin yapay zeka görevleri (sınıflandırma, ölçüm, tarama) için istemci taraflı ve anonim veya sentetik veriler üzerinde ağır hesaplama (model eğitimi, toplu validasyon, önceden anonimleştirilmiş veri setlerinden 3D rekonstrüksiyon) için sunucu taraflı.

Mimarın Argümanı

"Karmaşık sunucu taraflı gizlilik altyapısı inşa et" ile "sistemi, en hassas veriler için gizlilik altyapısının gereksiz olacağı şekilde mimar et" arasında seçim yaparken, mühendislik cevabı açıktır. En güvenli veri, kaynak noktasından hiç ayrılmayan veridir.

Tıbbi yapay zeka araçları geliştiriyor veya değerlendiriyorsanız, satıcıya basit bir soru sorun: hasta görüntüleme verileri ağımdan çıkıyor mu? Cevap evetse, neden çıkması gerektiğini sorun. 2026'da klinik olarak yararlı yapay zekayı tamamen tarayıcıda çalıştırma teknolojisi mevcuttur ve üretime hazırdır.


Sorumluluk reddi: Bu makale teknik mimariyi tartışmaktadır ve hukuki tavsiye olarak yorumlanmamalıdır. Kuruluşlar, düzenleyici uyumluluk rehberliği için nitelikli hukuk danışmanlarına başvurmalıdır.

Reviewed by the Salnus biomedical engineering team.

← All Posts

Orthopaedic AI Research Updates

Monthly research digest, product updates, and clinical AI insights.

Unsubscribe anytime.

Privacy by Design: Client-Side Medical AI Processing, Salnus Blog, Salnus