ניתוח באמצעות סכין גמא מוכר ברחבי העולם כטיפול המועדף לגידולי סרטן המוח, מלפורמציות עורקיות-ורידיות (arteriovenous malformations) ובמקרי תפקוד לקוי של המוח כגון נוירולגיה טריגמינלית. השיטה נתמכה ע"י 2,500 מאמרי מחקר, אשר פורסמו ברובם בכתבי עת בתחום הנוירוכירורגיה. סכין גמא מספקת אלטרנטיבה לא פולשנית עבור חולים רבים שעבורם ניתוח מוח קונבנציונלי איננו אפשרי. 

ניתוח באמצעות סכין גמא מונע את הטראומה הפיזית ואת רוב הסיכונים הכרוכים בניתוח קונבנציונלי. טיפול יעיל זה עשוי להצריך אשפוז של לילה בבית החולים, אך לרוב הוא מבוצע כחלק מאשפוז יום ולאחריו מעקב תקופתי. הטיפול הוכח כיעיל לטווח הארוך והוא מוכר וכלול בתוכניות ביטוח רפואי רבות בארה"ב.

בדומה לנוירוכירורגיה, סכין גמא מאפשרת ניתוח לא חודרני של המוח בפעם אחת ובדיוק רב, והיא מותירה את הרקמות הקרובות ללא פגע. בהתבסס על בדיקות רדיולוגיות הנערכות לפני הניתוח, כגון CT, MRI ואנגיוגרפיה, המכשיר מאפשר הקרנה של יעדים עמוקים, תוך שימוש במגוון קרניים מכוונות של קרינה היוצרת יונים, החותכים בדיוק כמו של סכין מנתחים.

ניתוח בסכין גמא מייצג התקדמות חשובה בניתוחי מוח, ובשלושת העשורים האחרונים הוא שינה את עולם הנוירוכירורגיה. ההתפתחות של ניתוחים בסכין גמא שיפרה את הטיפולים הנוירוכירורגיים המוצעים לחולים בעלי גידולים במוח על ידי מתן אפשרות לחלופת טיפול בטוחה, מדויקת ואמינה. השיטה מאפשרת לחולים לעבור ניתוח מוח בלתי פולשני ללא סיכונים, וחוסכת להם אשפוז ארוך בבית החולים או שיקום ארוך לאחר הניתוח.

כמו שיטות אחרות של רדיו-כירורגיה, ניתוח בקרני גמא הוא ייחודי בכך שלא נדרש חתך על מנת לחשוף את פנים המוח, ובכך נחסכים הסיכונים ותופעות הלוואי של הניתוח וההרדמה הכללית. ה"להב" של הסכין הוא בעצם קרניים של קרינת גמא המתוכנתות ליעד המדויק. בטיפול בודד, 201 קרניים של קרינת גמא ממוקדות במדויק אל מקום הפגיעה. במהלך הזמן, רוב הפגיעות הולכות וקטנות, עד שהן נעלמות. החשיפה היא קצרה, ורק הרקמה המטופלת מקבלת קרינה במינון יחסית גבוה, בעוד הרקמות שמסביב נותרות ללא פגע.  

באמצעות סכין גמא, לא נדרש חתך כירורגי; ולכן נחסכים גם הסיכונים של ניתוח פתוח (דימום, זיהום, נזילה של נוזל מוחי-שדרתי ועוד).

לפי דיווחים שפורסמו, סכין גמא יכולה לשמש כחלופה לניתוחים נוירוכירוגיים קונבנציונליים או כטיפול משלים לטיפול בשרידים או גידולים חוזרים אחרי ניתוח קונבנציונלי. רדיו-כירורגיה יכולה להיות שימושית במיוחד עבור חולים אשר לא מתאימים לטכניקות של ניתוחים קונבנציונליים בשל מחלה או גיל מתקדם. במקרים רבים, סכין גמא היא הטיפול האפשרי היחיד.

1. גידולים תוך-גוגלתיים, כגון נוירומה אקוסטית, אדנומה בבלוטת יותרת המוח, פינאלומה, קרניופרינגיומה, מנינגיומה, כורדומה, כונדרוסרקומה, גרורות וגידולים בתאי גליה.
2. מלפורמציות עורקיות-ורידיות.
3. הפרעות בתפקוד כגון נוירלגיה טריגמינלית והפרעה אובססיבית-כפייתית (OCD).

מחקרים הנסמכים על הוכחות הראו שסכין גמא היא יעילה בטיפול בנוירלגיה טריגמינלית. המחקר לא תמך בטיפולים במאיץ לינארי של נוירלגיה טריגמינלית והפרעות אחרות במוח, כמו רעידות וכאבים. בנוסף, הפרעות פונקציונליות כמו כאב עיקש, מחלת פרקינסון ואפילפסיה מטופלות לעיתים קרובות באמצעות סכין גמא.

טכנולוגיית סכין גמא יכולה לשמש בטיפולים בחולים אשר אינם דורשים הקלה מיידית על תסמינים המנטרלים את פעילותם או כאלה עם גידולים בגודל 4-5 ס"מ או פחות. כאשר לא ניתן להשתמש בסכין גמא או שהטיפול אינו נגיש לחולה, ניתן להשתמש במאיץ לינארי.

• סכין גמא היא כלי נוירוכירורגי אשר תוכנן ספציפית לטיפול בליקויים במוח.
• המקום המטופל מקבל מינון גבוה של קרינה עם סיכון מינימלי למבנים ורקמות שכנות.
• עלות הטיפול היא בדרך כלל 25% או 30% פחות מטיפול קונבנציונלי.
• המטופלים חווים אי נעימות מעטה בלבד.
• מניעת החתך מונעת את הסיכון של דימומים וזיהומים.
• האשפוז הינו קצר, בדרך כלל הוא כולל אשפוז של לילה אחד או אשפוז יום בלבד. המטופלים יכולים לחזור מיידית לפעילויותיהם הרגילות.
• טכנולוגיית סכין גמא מאפשרת טיפול במקרים שלא ניתן לנתח. ההליך נותן תקווה לחולים אשר נחשבו קודם לכן לבלתי ניתנים לטיפול או לבעלי סיכון גבוה לטיפולים הכוללים פתיחת הגוגולת.