放射性粒子から発生するガンマ線によって腫瘍細胞を死滅させる生物学的メカニズムは.主に腫瘍細胞のDNA分子に高い線エネルギー付与（LET）線を直接作用させて.DNA分子の鎖を一本鎖にし.二重結合を切断して繁殖能力を失わせ.より完全な治療効果を得ることにあります。 外部放射線治療の主な利点は以下の通りです。（1）外部放射線治療機器は急速に進歩していますが.呼吸によって上下に動く胸腔内悪性腫瘍の治療では.まだ放射線量が不均一で.放射線源の強度が高すぎるため.患者の生体にもっと明らかな合併症を引き起こします。一方.「粒子ナイフ」の粒子は腫瘍に直接植えられています。 放射線量は均一で.活動性に影響されず.正常な組織を損傷することはほとんどありません。 (2) 外部放射線治療は.分画短時間の欠点を回避できない。 外部放射線治療の分割短時間照射は.腫瘍の再生サイクルの一部の細胞しか治療できない。 照射後.サイクルの他の段階にある腫瘍細胞は.まだすぐに生殖能力を回復することができる。 腫瘍細胞に何らかの刺激を与えると.静止細胞から活性細胞への転換が促され.細胞の増殖時間が著しく短縮されるため.照射の合間にも急速に増殖し.外部放射線治療の治療効果に直接影響する。 パーティクルナイフ」の粒子は.最大180日間.腫瘍内の腫瘍細胞に効果的に照射することができ.腫瘍細胞をすべて死滅させることができる。