Nicht immer lässt sich ein Hirntumor verlässlich entfernen, ohne dass mikroskopisches Resttumorgewebe hinterlassen wird. Des Weiteren gibt es Tumorlokalisation, die eine chirurgische Therapie unmöglich macht.

Ziel der Strahlentherapie ist in solchen Fällen:

• Resttumorgewebe an weiterem Wachstum zu hindern
• Behandlung eines Tumors der aufgrund seiner Lokalisation nicht chirurgisch behandelt werden kann

Es werden auf Grundlage der Bestrahlungsfelder (Zielvolumina) drei Konzepte unterschieden:

1. Strahlentherapie der erweiterten Tumorregion (wg. mögliches Resttumorgewebe)
2. Strahlentherapie des ganzen Kopfes auch unter Einschluss der Hirnhäute (Meningen)
   
3. Strahlentherapie des gesamten Liquorraumes (Synonym: Neuroachse/kraniospinale Achse)

Ad1. Lokalbehandlung (zur Behandlung der erweiterten Tumorregion):

• Ependymom ohne Liquoranschluss
• Niedrig und hochmaligne Gliome,
• Optikusgliom Kraniopharyngeome
• Supratentorielle Tumoren  

Ad 2. Strahlentherapie des ganzen Kopfes (Ganzhirnbestrahlung)

• Hirnmetastasen,
• Präventivbehandlung Maligne Systemerkrankungen (Lymphoblastische Leukämien) 

Ad 3. Strahlentherapie des gesamten Liquorraumes

• Infratentorielle Tumoren:
  
  • Ependymom
  • Medulloblastom 
    
• Supratentorielle Tumoren mit Anschluss an das Liquorsystem:
  
  • Ependymom
  • Pinealistumoren (Keimzelltumoren, Pinealoblastom)
    
  • PNET (Primitiver neuroektodermaler Tumor)

Bestrahlungsverfahren:

• Stereotaktische Konformationsbestrahlungen (ermöglicht die individuelle Anpassung an irregulär geformte Tumoren durch die dreidimensionale Konformationsbestrahlung)
  
• Stereotaktische Einzeitbestrahlung / Linearbeschleuniger-gestützte Systeme oder
  
• Gamma Knife (stereotaktischen Einzeitbehandlung; Vorteil: Applikation einer ausreichenden Dosis innerhalb des Tumors unter Auschluss einer Mitbestrahlung des gesunden/normalen, umgebenden Hirngewebes
  
• Indikationen:
  
  • Gefäßmissbildungen
  • gutartige Tumoren, die vom Hörnerven ausgehen (Akustikusneurinome)
  • Hirnmetastasen (nicht mehr als drei Herde)