1.ガンマナイフの基本原理。ガンマのナイフの処置はガンマ線に.ガンマ線属する高エネルギー光線の突き通る能力.厚いコンクリートの壁または金属板ガンマ線を妨げるために頼る。ガンマ線の全身照射の大量投与は.すぐに死につながる。ガンマナイフのガンマ線は.放射性元素のコバルト60（Cu60）から発生します。安全のため.コバルト60を重金属の容器に封入して放射性線源とし.小さな円形の穴からガンマ線を照射して細いガンマ線ビームとします。多くのガンマ線ビームは球の周りに分布し.球の中心に収束して焦点となり.これがガンマナイフの放射線源の中心となります。
2.ガンマナイフの位置決めの原理：どのようにガンマナイフを位置決めするか.どのように病巣を焦点に固定するか？1つは放射線源の座標系で.この座標系は放射線源に固定され.中心は放射線源の焦点です。2つ目は頭蓋位置フレーム座標系で.この座標系は頭部に固定され.断層スキャン（CT/MRI）を通じて病巣の座標値を決定することができます。
3.ガンマナイフ治療計画の原理：ガンマナイフのガンマ線は中心点に集中し.各照射ショットは球のような焦点スポットを形成することになります。焦点スポットの大きさは様々で.直径4mm.8mm.14mm.18mm.22mmなどです。しかし.病巣の形状は異なります。複数回の照射を行うことで.初めて位置や大きさの異なる焦点スポットが融合し.病巣の大きさや形に合わせた照射範囲が実現する.これを三次元コンフォーマルと呼びます。
ガンマナイフの治療計画を立てるには.病変部の画像をコンピュータプラニングシステムに送信し.コンピュータ上で治療のシミュレーションを行い.照射するショット数.各ショットの座標値.各照射の焦点サイズ（コリメータサイズ）.各照射時間（照射量）などの治療パラメータを決定する。そして.これらの治療パラメータをガンマナイフの制御システムに送信し.治療を行う。実際の治療では.座標を変更し.コリメータサイズを変更し.異なる照射時間を実施するプロセスです。
4.ガンマナイフ治療の生物学的な原理です。ガンマのナイフは周囲の正常な頭脳組織を.集中された照射の原則のために.状態の小さい線量に耐える周囲の頭脳組織の大きい線量の照射の病変を傷つけないで制御できる。様々な脳腫瘍（良性.悪性）.血管奇形.三叉神経痛.てんかんなどを含む異なる疾患のガンマナイフ治療は.その生物学的原理が異なっている。
（1）悪性腫瘍：悪性腫瘍細胞は放射線に非常に敏感で.ガンマナイフ照射後に細胞が迅速に壊死して吸収されて.腫瘍が縮小して短時間で消えます。
（2）良性腫瘍：良性腫瘍細胞.放射線照射に非常に敏感ではない.ガンマナイフ適切な照射量.腫瘍細胞を殺すためにではなく.腫瘍細胞を抑制するために.彼らが増殖する能力を失うようにします。腫瘍細胞は増殖しなくなり.腫瘍は大きくならなくなります。時間が長くなると.既存の腫瘍細胞はアポトーシスして消滅し.自己吸収して.腫瘍の体積は徐々に小さくなりますが.潜伏期間は長く.具体的な時間の長さは.治療前の腫瘍の成長速度に関係します。成長の速い腫瘍の場合.縮小の潜伏期は短く.成長の遅い腫瘍の場合.縮小の潜伏期は長くなります。髄膜腫.聴神経腫.下垂体腺腫などの良性腫瘍の多くは.1～3年後に縮小が起こります。治療後1～2ヶ月で大きく縮小した場合は.注意が必要で.良性腫瘍ではない可能性があります。
（3）脳血管性奇形。脳血管奇形は.先天的に脳の血管が奇形になることです。奇形血管の破裂と出血が脳血管奇形の最大の脅威であり.この脅威は40～50歳から著しく増加するため.発見後できるだけ早く治療することが必要です。ガンマナイフで治療できる主な脳血管奇形は.動静脈奇形と海綿状血管腫です。ガンマナイフ照射後.奇形血管を覆う細胞が増殖し.血管の内径が縮小して最終的に閉塞するため.破裂と出血の恐れがなくなります。
（4）三叉神経痛：三叉神経痛の病態はよく分かっていません。脳腫瘍などによる二次性三叉神経痛もありますが.多くは原因のわからない一次性三叉神経痛です。三叉神経痛に対するガンマナイフ治療の効率は90％以上で.そのうち80％は完治させることができます。治療の原理は.三叉神経根を徐々に萎縮させることで.三叉神経の正常な機能に影響を与えることなく.痛みを消失させることができます。神経の萎縮のプロセスは遅いので.1-2ヶ月後に主にゆっくりと効果を発揮しますが.効果は長続きし.ほぼ一生続きます。
（5）てんかん：てんかんも頭ガンマナイフ治療.特に軟化病巣.血管腫などによるてんかんのような.明らかな病巣を持つ二次てんかんを選択することができます。ガンマナイフ治療は確かに効果的です。ガンマナイフの少量の局所照射は.病巣周辺の神経細胞の発火特性を変化させ.てんかんを制御することができます。