儘管顯微外科技術大大提高了聽神經瘤的手術效果，但是仍然可能給患者帶來面癱、聽力喪失、甚至生命危險。而伽馬刀在沒有生命危險的情況下，也可以達到治療聽神經瘤的目的。用伽馬刀治療聽神經瘤，雖然不能完全切除，但腫瘤區域性控制率與顯微外科相近，但對面、聽神經的損害卻較顯微手術輕，且無死亡率。
伽馬刀適用於治療小的（直徑小於3cm）腫瘤，尤其是位於聽神經孔附近的小於1cm的腫瘤，治療效果好，且術後併發症少。對部分切除或次全切除的術後殘餘腫瘤，也可用伽馬刀治療以防止其繼續生長或復發。對於直徑大於3cm以上的腫瘤，或已經產生明顯佔位及顱內高壓症狀者，仍以顯微手術切除為宜。
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