伽玛刀也称作立体定向伽马射线放射治疗系统，是现代计算机技术、立体定向技术和外科技术的综合治疗性设备，将来自钴60的伽马射线几何聚焦在病灶上，一次性、致死地破坏靶内组织，其治疗照射范围与正常组织非常明显。质子刀的原理是带正电荷的质子在电场中持续加速，达到一定的速度和能量后，进入目标物内，利用布拉格尖峰现象，在特定目标物内的某一深度位置释放出大量的能量，达到破坏物体特定深度区域的目的。
伽玛刀适合治疗30毫米以下的听神经瘤、垂体瘤、脑膜瘤、松果体区肿瘤、淋巴瘤等颅内肿瘤；颅内动静脉畸形；有些手术不能切除干净的良性肿瘤；小而边缘清晰的颅内转移癌；功能性神经外科疾病；原发性或药物治疗无效的三叉神经痛、顽固头颈部部分颅外肿瘤等。
质子刀适合治疗脑良恶性肿瘤包括脊膜肿瘤、脑转移瘤、垂体肿瘤、脑胶质瘤、听神经肿瘤、颅咽管瘤等；脊索瘤、软骨瘤、脑动静脉畸形、海绵状血管瘤等眼部病变、脉络膜黑素瘤、视网膜黄斑变性、眼窝肿瘤胸部肿瘤、原发性肺癌、转移性纵隔肿瘤腹部肿瘤、原发或转移性肝癌、肝血管瘤、胰腺癌、胆囊癌、原发或转移性副肾癌、原发或转移性肾脏肿瘤、其他腹膜后原发或转移肿瘤骨盆肿瘤、前列腺癌、宫颈癌、直肠癌、其他骨盆复发或转移肿瘤、癫痫、三叉神经痛。
伽玛刀为放射性杀伤治疗，照射区内正常组织和肿瘤组织均准确杀戮。照射范围越大，照射时间越长，对正常组织的杀伤也越大，特别是对其他器官的打击更大。伽玛刀在照射中或照射后会引起一系列的放射反应，如脱发、恶心呕吐、无力、白血球、血小板以及全血球减少等，严重时会引起难以治疗的放射病。质子治疗有效地控制剂量和剂量的分布，可将对健康组织的损害降到最 低，无 副 作 用。
