“伽玛刀”名为“刀”，但实际上并不是真正的手术刀，它是一个布满直准器的半球形头盔，头盔内能射出201条钴60高剂量的离子射线---伽玛射线。它经过CT和磁共振等现代影像技术精确地定位于某一部位，我们称之为“靶点”。它的定位极准确，误差常小于0.5毫米；每条伽玛射线剂量梯度极大，对组织几乎没有损伤。但201条射线从不同位置聚集在一起可致死*地摧毁靶点组织。它因功能尤如一把手术刀而得名，有无创伤、不需要全麻、不开刀、不出血和无感染等优点。
伽玛射线立体定向放射治疗系统，是一种融立体定向技术和放射外科技术于一体，以治疗颅脑疾病为主的立体定向放射外科治疗设备。它采用伽玛射线几何聚焦方式，通过精确的立体定向，将经过规划的一定剂量的伽玛射线集中射于体内的预选靶点，一次性、致死性地摧毁点内的组织，以达到外科手术切除或损毁的效果。病灶周围正常组织在焦点以外,仅受单束伽玛射线照射,能量很低，而免伽玛刀于损伤。犹如用放大镜聚焦阳光，聚焦的焦点热量可点燃物品，而焦点外的阳光则安全。用伽玛射线代替手术刀，其治疗照射范围与正常组织分界非常明显，边缘如刀割一样，人们形象地称之为“伽玛刀”。
X刀也叫光子刀，是继伽玛刀之后迅速发展起来的立体定向放射治疗技术。这种放疗系统由高精度立体定向系统、直线加速器、准直器、CT，并在电子计算机的帮助下，利用电子直线加速器产生了高能X线，通过采用高精度立体定位，三维治疗计划和在直线加速器上进行非共面多轨迹等中心旋转照射等技术相结合，实现多野，多集束照射病变，集中照射靶点（肿瘤），使肿瘤病灶受到致死性高剂量照射，而周围正常组织受量很小，从而获得彻底损毁肿瘤病灶又不伤及相邻正常组织的效果。
总体说来，γ刀较昂贵，5～10年需更换放射源，照射范围小，只能照射颅内病变，X刀可同时用于放射治疗，范围稍大，但较复杂。主要适用于治疗以下几种疾病：(1)颅内小的、深部动静脉畸形。(2)颅内小的良性实质性肿瘤，如听神经瘤、垂体瘤、脑膜瘤、颅咽管瘤等。(3)一些常规开颅手术没有切净的良性肿瘤。(4)某些功能性疾病如顽固性疼痛、帕金森病等。(5)其他，不能行开颅手术者，可选择性使用。
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