伽馬刀將放射性元素“鈷-60”發射的可控伽馬射線，經幾何聚焦後，集中照射腫瘤病灶，致死性地摧毀靶點內瘤組織，達類似手術刀一樣的效果。伽馬刀在治療腫瘤方面，是手術刀的完善和發展,但不能替代手術刀。伽馬刀為放射殺傷性治療，殺傷性不完全，遠期療效遠不及手術，因而適用於晚期腫瘤;或手術有禁忌的;或失去手術機會的;或有嚴重併發症的;或術後復發、轉移等。手術刀在直視下可完整切除腫瘤，是治療早期腫瘤的首選。
伽馬刀是不見血的手術，無需麻醉和特殊準備。表面上看似無創治療，而實際上伽馬刀的潛在性創傷也不可低估伽馬刀為放射性殺傷治療，凡在照射區內的正常組織和瘤組織，一律照殺不誤,照射範圍越大，照射時間越長，對正常組織的殺傷也越大,特別是對生命器官，打擊更甚;伽馬刀在照射中或照射後還會引起一系列放射反應，如脫髮、噁心嘔吐、乏力，白細胞、血小板以至全血細胞減少等,嚴重時還引起治療困難的放射病。
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