Virtualna kirurgija je računalniško podprta simulacija kirurškega posega, namenjena usposabljanju in pripravi zdravnikov na dejanske posege. To omogoča kirurgom, da izvajajo občutljive operacije, ne da bi tvegali življenje pacienta. Skupaj s podrobnimi tridimenzionalnimi slikami telesnih organov, vključenih v operacijo, napredne nastavitve vključujejo haptično tehnologijo, taktilni sistem povratnih informacij, ki simulira pritisk, ki ga izvajajo virtualni organi. Rezultat je sofisticirana simulacija, v kateri lahko uporabnik vidi in občuti virtualno operacijo do realne mere.
Večina virtualnih kirurških postopkov uporablja kombinacijo računalniške tomografije (CT) in slikanja z magnetno resonanco (MRI) za ustvarjanje poglobljenega tridimenzionalnega modela organa in pacienta. Kombinacija skeniranja omogoča kirurgom, da ves čas vidijo tako površino kot notranjost organa. Senzorji gibanja, pritrjeni na operacijska orodja, simulirajo kakršno koli dejanje proti virtualnim organom, kar kirurgom omogoča, da manipulirajo s sliko, kot bi to storili med dejansko operacijo. Po drugi strani pa naprave haptične tehnologije simulirajo fizično izkušnjo operacije s kombinacijo sile, gibanja in vibracij, ki temeljijo na gibih kirurga. Vsi ti elementi skupaj omogočajo kirurgu, da se “dotakne” virtualnega organa, z njim manipulira in začuti rezultate.
To je še posebej uporabno pri posegih, pri katerih zdravniki fizično ne vidijo organov, ki jih delajo, kot pri laparoskopski kirurgiji. Nekateri postopki zahtevajo zareze za dostop do notranjih predelov organov. Velikost rezov mora biti minimalna, da se zmanjša tveganje za zdravje pacienta. Da bi dobili vid v organ, kirurgi skozi rez vstavijo majhno laparoskopsko kamero. Virtualna kirurgija usposablja zdravnike za tovrstno operacijo, tako da jim omogoča delo s slikami, prikazanimi na monitorjih, namesto z neposrednim pogledom na organ.
Postopki z visokim tveganjem, kot je odstranitev možganskega tumorja, se pogosto simulirajo z virtualno operacijo pred dejansko operacijo. To močno zmanjša možnost morebitnih napak med dejanskim posegom, saj se virtualni poseg izvaja na repliki pacientovega organa. Kirurgi se lahko pripravijo tudi na najslabši možni scenarij s simulacijo zapletov med virtualno operacijo. Poleg tega je mogoče kirurge izmeriti tudi glede njihove sposobnosti za izvedbo posega, preden morda nesposoben zdravnik pacientu naredi kakršno koli škodo.
Takšne koristi izboljšujejo etiko v medicinski praksi. Usposabljanje z ničelnim tveganjem, pridobljeno z virtualno kirurgijo, pomaga preprečiti primere nepravilnosti in kirurške nesreče. Prav tako odpravlja potrebo, da študenti in strokovnjaki izvajajo postopke na truplih, ki bi jih sicer lahko pridobili neetično.