"X-刀"和"γ-刀"在放射治疗的原理上是完全一样的，都是通过射线聚焦使焦点处聚集高能量从而杀灭该部位的肿瘤，不同之处在于装置和使用的射线种类不同，适应证也略有不同。γ-刀由辐射头、头盔、治疗床、计算机治疗计划系统、液压系统和控制台组成。它把201个60钴产生的光束在球形中心形成焦点，把肿瘤置于该焦点处，经照射后形成边缘清楚锐利坏死灶。同X-刀相比，γ-刀设备昂贵，复杂；γ-刀使用钴源，安装后能量持续衰减，使每次照射时间逐渐延长，而且对环境有污染。每更换一次钴源都需要花一大笔钱；γ-刀的精确程度比X-刀要好，而且照射时对机器没有什么磨损，所以更适合于治疗颅内小于30毫米的实体瘤，尤其是良性肿瘤和功能性疾病以及颅内动静脉畸形。
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