临床上，80%的手术失误是人为因素引起的，所以手术训练极其重要。在虚拟环境中，可以建立数字化三维人体，借助于跟踪球，HMD、感觉手套，医学院的学生可以了解人体内部各器官结构，还可以进行“尸体”解剖和各种手术练习。采用虚拟现实技术，由于不受标本、场地等的限制，所以培训费用大大降低。一些用于医学培训，实习和研究的虚拟现实系统，仿真程度非常高。例如，导管插入动脉的模拟器，可以使学生反复实践导管插入动脉时的操作；眼睛手术模拟器，根据人眼的前眼结构创造出三维立体图像，并带有实时的触觉反馈，学生利用它可以观察模拟移去晶状体的全过程，并观察到眼睛前部结构的血管、虹膜和巩膜组织及角膜的透明度等；还有麻醉虚拟现实系统、口腔手术模拟器等。
在虚拟手术过程中，系统可以监测医生的动作精确采集各种数据，计算机对手术练习进行评价，如评价手术水平的高低、下刀部位是否准确、所施压力是否适当是否对健康组织造成了不恰当的损害等。这种综合模拟系统可以让医学生和医生进行有效地反复实践操作练习，还可以让他们学习在日常工作中难以见到的病例虚拟手术使得手术培训的时间大为缩短，同时减少了对实验对象的需求。远程医疗也能够使手术室中的外科医生实时地获得远程专家的交互式会诊，交互工具可以使顾问医生把靶点投影于患者身上不受空间距离的限制。来帮助指导主刀外科医生的操作，或通过遥控帮助操纵仪器。这样使专家们技能的发挥不受空间距离的限制。
虚拟手术系统能使医生依靠术前获得的医学影像信息，进而在计算机上模拟出病灶部位的三维结构，最后利用虚拟现实技术建立手术的真三维场景，使医生能够在计算机建立的虚拟的环境中设计手术过程和进刀的部位、角度，提高手术的成功率，这对于选择最佳手术方案、减小手术损伤、减少对临近组织损害提高操作定位精度、执行复杂外科手术和提高手术成功率等具有十分重要的意义。另外，在远距离遥控外科手术、复杂手术的计划安排、手术过程的信息指导、手术后果预测及改善残疾人生活状况，乃至新药研制等方面，虚拟现实技术都能发挥十分重要的作用。早在1985年，美国国立医学图书馆（NLM）就开始人体解剖图像数字化研究并利用虚拟人体开展虚拟解剖学、虚拟放射学及虚拟内窥镜学等学科的计算机辅助教学。 Pieper及 Satara等研究者在20世纪90年代初基于两个SGI工作站建立了一个虚拟外科手术训练器，用于腿部及腹部外科手术模拟。这个虚拟的环境包括虚拟的手术台与手术灯，虚拟的外科工具（如手术刀注射器、手术钳等），虚拟的人体模型与器官等。借助于HMD及感觉手套，使用者可以对虚拟的人体模型进行手术。1995年，在 Internet上出现了“虚拟青蛙解剖”虚拟实验，“实验者”在网络上互相交流，发表自己的见解，甚至可以在屏幕上亲自动手进行解剖，用虚拟手术刀一层层地分离青蛙，观察它的肌肉和骨骼组织，与真正解剖实验几乎一样，浏览者还能任意调整观察角度、缩放图像。
内容来源：黄海 《虚拟现实技术》
