Virtuaalinen leikkaussali rakentuu tarkkuudesta

Virtuaaliset oppimisympäristöt tarjoavat sosiaali- ja terveydenhuollon koulutukseen uusia mahdollisuuksia harjoitella turvallisesti ja toistettavasti. Hyöty ei kuitenkaan synny pelkästä näyttävästä grafiikasta, vaan siitä, että ympäristö toimii aidon kaltaisesti. Virtuaalisen leikkaussalin rakentaminen onkin ennen kaikkea tarkkuutta vaativa suunnitteluprosessi ja etenee käyttäjien kanssa määritellyistä yksityiskohdista. Mallinnusvaiheessa tehdyt ratkaisut vaikuttavat suoraan siihen, kuinka realistinen ja käyttökelpoinen ympäristöstä tulee.

Kirjoittajat: Hannu Kaikonen & Anna Nummela

Realistisuus on oppimisen edellytys

Virtuaalisten oppimisympäristöjen yleistyessä niiden pedagoginen laatu korostuu. Yhtä tällaista oppimisympäristöä kehitetään osana Hyvinvointialan Metaversumipalvelut -hanketta, jossa pilotoidaan metaversumi- ja XR-pohjaisia oppimis- ja perehdytysratkaisuja hyvinvointialalle. Hankkeessa toteutettu pelillistetyn leikkaussaliympäristön 0-prototyyppi osoitti, että erityisesti laitteiden mekaaninen realismi ja vuorovaikutuksen tarkkuus ovat ratkaisevia oppimisen ja uskottavuuden kannalta (LAB 2026; Kaikonen ym. 2025).

Myös tutkimusten mukaan oppimisympäristön koettu realismi ja uskottavuus vaikuttavat siihen, kuinka hyödylliseksi oppimisympäristö koetaan. Lisäksi realistiset ja autenttisiksi koetut simulaatioympäristöt voivat tukea opittujen taitojen siirtymistä käytännön työtilanteisiin. (Dobricki ym. 2021.) Realistisuus ei tarkoita vain visuaalista laatua, vaan myös sitä, että käyttäjä voi toimia ympäristössä vuorovaikutuksessa samalla tavalla kuin todellisessa työtilanteessa (Esmaeeli ym. 2025).

Leikkaussaliympäristössä tämä näkyy erityisesti laitteiden käytössä. Jos valaisin, leikkauspöytä tai muu keskeinen laite toimii epärealistisesti, oppimiskokemus heikkenee. Siksi kehitystyössä on alusta asti huomioitava sekä ulkonäkö että toiminnallisuus.

Mallinnus alkaa toiminnan ymmärtämisestä

Virtuaalisen ympäristön rakentaminen käynnistyy 3D-mallinnuksesta. Tässä vaiheessa ratkaistaan pitkälti se, kuinka hyvin lopullinen ympäristö toimii. Hyvä esimerkki on leikkaussalivalaisin, jossa keskeistä ei ole pelkkä muoto, vaan sen mekaaninen rakenne.

Pienetkin valinnat vaikuttavat lopputulokseen, esimerkiksi mittakaava on olennainen osa uskottavuutta. Laitteiden koko ja sijainti suhteessa toisiinsa ja ympäröivään tilaan, vaikuttavat siihen, miltä tilaa tuntuu käyttää. Siksi mallien tulisi perustua todellisiin mittoihin tai asiantuntijoiden arvioihin.

Mekaaninen tarkkuus on haaste

Yksi keskeisimmistä haasteista on mekaanisen liikkeen toteuttaminen uskottavasti. Käänteinen kinematiikka (IK) tarjoaa keinoja moniosaisen rakenteen ohjaamiseen, mutta sen käyttö vaatii tarkkaa suunnittelua.

Valaisimen eri osat – varret, nivelet ja valaisinpää – tulee mallintaa erillisinä kokonaisuuksina. Lisäksi jokaiselle liikkuvalle osalle määritellään tarkka kääntymispiste ja liikerata. Mikäli laite ei todellisuudessa veny, ei mallikaan saa venyä. Erityisesti sairaalalaitteissa liikkeen on vastattava todellisuutta. Jos nämä määrittelyt tehdään huolimattomasti, laite voi näyttää oikealta mutta käyttäytyä epärealistisesti. Tätä tukevat myös Hyvinvointialan Metaversumipalvelut ‑hankkeessa toteutetun leikkaussaliympäristön kokeilut, joissa havaittiin, että nämä määrittelyt ovat keskeisiä laitteen realistisen käytettävyyden kannalta. (LAB 2026; Kaikonen ym. 2025.)

Pelimoottorissa mallista tulee vuorovaikutteinen

Kun malli on valmis, siirrytään tallennus- ja vientivaiheeseen. Tässä tehdään useita teknisiä valintoja, joilla on suora vaikutus siihen, kuinka hyvin malli toimii pelimoottorissa.

Tiedonsiirrossa keskeisiä huomioitavia asioita ovat mallin suunta, mittakaava ja materiaalit. Kaikkien mallinnusohjelman ominaisuuksien ei voi olettaa siirtyvän sellaisenaan pelimoottoriin, joten materiaalit kannattaa pitää yksinkertaisina ja selkeinä. Yleisesti käytetty tiedostoformaatti on FBX, joka mahdollistaa mallin rakenteen ja osien säilymisen siirron aikana (Epic Games 2026).

3D-malli ei vielä yksinään ole oppimisympäristön toimiva osa. Pelimoottorissa mallille rakennetaan vuorovaikutus: miten siihen tartutaan, miten se liikkuu ja miten se reagoi käyttäjän toimintaan.

Tämä edellyttää esimerkiksi törmäysmallien (collision), liikerajoitteiden (constraints) ja fysiikkamallien (physics) määrittelyä. Näiden avulla voidaan varmistaa, että laitteet liikkuvat realistisesti ja pysyvät niille tarkoitetuissa rajoissa. Unreal Enginen dokumentaatio korostaa, että oikein määritellyt rakenteet ja rajoitteet ovat keskeisiä toimivan lopputuloksen kannalta (Epic Games 2026).

Virtuaalinen ympäristö syntyy yhteistyössä

Virtuaalisen leikkaussalin kehittäminen ei ole vain tekninen tehtävä. Se edellyttää yhteistyötä teknisten asiantuntijoiden ja terveydenhuollon ammattilaisten välillä.

Tekninen toteutus mahdollistaa toiminnallisuuden, mutta alan asiantuntijat varmistavat, että ympäristö vastaa todellisia työtilanteita. Juuri tämä yhdistelmä tekee virtuaalisesta oppimisympäristöstä pedagogisesti toimivan.

Lähteet

Epic Games. 2026. FBX Content Pipeline. Viitattu 1.6.2026. Saatavissa https://dev.epicgames.com/documentation/en-us/unreal-engine/fbx-content-pipeline

Esmaeeli, E., Soleimani, A., Khorashadizadeh, M.S., Shahmoradi, L., Nekoonam, S. & Rezayi, S. 2025. A practical framework for developing a virtual reality-based anatomy education application. Scientific Reports. Vol. 15, 12536. Viitattu 1.6.2026. Saatavissa https://doi.org/10.1038/s41598-025-96074-8

Kaikonen, H., Makkonen, J. & Nummela, A. 2025. Hyvinvointialan Metaversumipalvelut -Kokeiluraportti: Merivaara – Pelillistetyn leikkaussaliympäristön 0-prototyyppi, syksy 2025. LAB-ammattikorkeakoulu. Viitattu 3.6.2026. Saatavissa https://lab.fi/sites/default/files/2025-12/kokeiluraportti-syksy-2025-0-proto_1.pdf

KDobricki, M., Kim, K.G., Oertel, C., Kopainsky, B. and Dillenbourg, P. 2021. Perceived educational usefulness of a virtual-reality work situation depends on the spatial human-environment relation. Research in Learning Technology. Vol. 29, Article 2453. Viitattu 1.6.2026. Saatavissa https://doi.org/10.25304/rlt.v29.2453

LAB. 2026. Hyvinvointialan metaversumipalvelut. Viitattu 3.6.2026. Saatavissa https://lab.fi/fi/projekti/hyvinvointialan-metaversumipalvelut

Kirjoittajat

Hannu Kaikonen toimii LAB-ammattikorkeakoulun hyvinvointiyksikössä, Hyvinvointialan Metaversumipalvelut-hankkeen TKI-asiantuntijana sekä kehittämisympäristö LAB WellTechin käytettävyysasiantuntijana.

Anna Nummela toimii LAB-ammattikorkeakoulun hyvinvointiyksikössä, Hyvinvointialan Metaversumipalvelut-hankkeen projektipäällikkönä sekä kehittämisympäristö LAB WellTechin hyvinvointiteknologia-asiantuntijana.

Artikkelikuva: Virtuaalisairaalan prototyyppi Unreal Engine -ympäristössä. Kuvakaappaus Hyvinvointipalvelut Metaversumipalvelut -hankkeen verkkosivulta. (Kuva: Hannu Kaikonen)