Virtuaalileikkaus on tietokoneavusteinen kirurgisen toimenpiteen simulaatio, joka on tarkoitettu lääkäreiden kouluttamiseen ja valmisteluun todellisiin toimenpiteisiin. Tämä mahdollistaa kirurgien harjoitella herkkiä toimenpiteitä vaarantamatta potilaan henkeä. Yksityiskohtaisten kolmiulotteisten kuvien lisäksi operaatioon osallistuvista kehon elimistä kehittyneisiin asetuksiin kuuluu haptinen tekniikka, tuntoaistin palautejärjestelmä, joka simuloi virtuaalielinten aiheuttamaa painetta. Tuloksena on hienostunut simulaatio, jossa käyttäjä voi nähdä ja tuntea virtuaalisen leikkauksen realistisesti.
Useimmat virtuaalikirurgiset toimenpiteet käyttävät tietokonetomografian (CT) ja magneettikuvauksen (MRI) skannausten yhdistelmää luodakseen syvällisen kolmiulotteisen mallin elimestä ja potilaasta. Skannausten yhdistelmä antaa kirurgille mahdollisuuden nähdä sekä elimen pinta että sisätila koko ajan. Käyttölaitteisiin kiinnitetyt liikeanturit simuloivat kaikkia virtuaalielimiin kohdistuvia toimia, jolloin kirurgit voivat manipuloida kuvaa samalla tavalla kuin varsinaisen leikkauksen aikana. Toisaalta Haptic -tekniikan laitteet simuloivat leikkauksen fyysistä kokemusta yhdistämällä voiman, liikkeen ja värähtelyn kirurgin liikkeisiin perustuen. Kaikki nämä elementit yhdessä mahdollistavat sen, että kirurgi voi “koskettaa” virtuaalielintä, manipuloida sitä ja tuntea tulokset.
Tämä on erityisen hyödyllistä toimenpiteissä, joissa lääkärit eivät fyysisesti näe elimiään, joilla he työskentelevät, kuten laparoskooppisessa kirurgiassa. Tietyt toimenpiteet edellyttävät viiltoja päästäkseen sisäelimiin. Viiltojen koko on pidettävä mahdollisimman pienenä potilaan terveydelle aiheutuvien riskien vähentämiseksi. Näön saamiseksi elimeen kirurgit asettavat pienen laparoskooppisen kameran viillon läpi. Virtuaalikirurgia kouluttaa lääkäreitä tällaiseen leikkaukseen antamalla heidän työskennellä näytöillä näytettävien kuvien sijasta elimen suoran näkemisen sijaan.
Suuririskisiä toimenpiteitä, kuten aivokasvaimen poistoa, simuloidaan usein virtuaalisen leikkauksen avulla ennen varsinaista leikkausta. Tämä vähentää suuresti mahdollisuutta tehdä virheitä varsinaisen leikkauksen aikana, koska virtuaalinen toimenpide tehdään potilaan elimen jäljennöksellä. Kirurgit voivat myös varautua pahimpaan tapaukseen simuloimalla komplikaatioita virtuaalisen leikkauksen aikana. Lisäksi kirurgeja voidaan mitata myös niiden kyvystä suorittaa toimenpide, ennen kuin mahdollisesti kyvytön lääkäri tekee haittaa potilaalle.
Tällaiset edut parantavat lääketieteen eettisyyttä. Virtuaalileikkauksen kautta saatu riskitön koulutus auttaa ehkäisemään väärinkäytöksiä ja kirurgisia onnettomuuksia. Se poistaa myös opiskelijoiden ja ammattilaisten tarpeen harjoittaa menetelmiä, jotka saattaisivat muuten saada epäeettisesti.