在某些情况下，治疗可以施以更高剂量，而不增加正常组织损伤概率。然而，就像身体各部位的放射治疗一样，CNS辐射可能带来严重的颅脑神经病变和认知障碍。功能缺失通常延迟发生，可能在治疗后几个月或几年才出现。特别是对于各种颅内良性肿瘤和某些惰性恶性脑瘤患者，晚期神经毒性反应可以明显影响长期生存质量。因此，终治疗益处可能对这些肿瘤特别显著。
体位固定和治疗计划，每次剂量矣3Gy（RBE）的标准治疗中，固定患者的外固定架已经发明了多种。对固定设备的形状和密度的变化比X线更敏感，这点必须在设计固定和设计治疗计划过程中予以考虑。除临床医师和工作人员努力获得固定的精确性和重复性之外，患者的依从性是必须的。尽管在成人患者群体中很少需要，但当患者依从性存在问题时，必须使用镇静剂和麻醉剂。
在医院发明的治疗脑肿瘤的固定设备，MGH改良的（MA）头架（MCTC），在GTC头架上增加了一个圆形的碳纤维枕托和低密度垫子。这个设备用来治疗尚未侵及频底的颅内靶区。对于有足够牙齿的患者，这个设备的重复性非常好，定制的牙模是头架的一个组成部分。另外一个设备是颅内面具，有一个标准头托和定制设计的多孔热塑料面具，并用类似的无孔带状塑料加强。1C设备的基部是碳纤维，允许使用各个角度的治疗射束。
与MGTC头架相比，该设备允许治疗野向下扩展得更低；并且可以用于牙齿少或没有牙齿的患者。立体定向放射外科（PSRS）就像其他放射外科一样，离不开就医患者的精确固定和摆位。在MGH，采用了多日分次治疗方式。同意治疗的患者接受微创操作，在颅骨外板内植入3个能阻止X线通过的标记。标记可以按照各中心的偏好选择，而在MGH，已经使用直径1mm的不锈钢球很多年而无任何并发症。
通常在刮去头发的3个区域，为双侧额部和后顶部等进行局部麻醉，经皮在颅骨外板钻1个3mm的洞，并植入不锈钢基准标记，操作大约需要15分钟，实际上没有出血，患者很满意。基准标记确定摆位参考坐标，参考坐标由随后的CT扫描获得。