患者通常采用仰卧位，头部用热塑面膜固定。对于SRS，传统上指的是使用框架的SRS，是在局部麻醉下将一个立体定向头架固定在颅骨上。随着机载成像技术的发展，SRS技术向无框架SRS发展演变，患者通常是固定在一个高精度面罩固定系统，通过立体定向引导以将近1mm定位精度按1到5次分割将SRS剂量传递到颅内靶区。在相同的固定系统和精度下，剂量可以按5次以上的分割方式照射，即所谓的立体定向放疗(SRT)，或使用常规分割(单次剂量1.8-2.0Gy)或大分割(每次剂量大于2Gy)。
采用薄层CT扫描，1-2mm层厚，扫描范围一般从颅顶到第三颈椎(C3)。当MRI融合无法实现或治疗计划中要用到CT增强的信息时，应考虑对所有肿瘤患者静脉注射强化剂。
用于治疗计划的成像分别行平扫和增强的T1加权和T2加权磁共振成像(MRI)是颅底肿瘤精确放射治疗必不可少的。在行MRI扫描时使用固定面罩可以减少由于非刚性组织变形和与图像配准相关的不确定性而造成的误差；然而，在保持头颈部处于中立位置的同时，使用薄层(1mm层厚)的CT和MR图像可以获得相似的高精度配准。应仔细检查MR和CT之间的配准，当存在不同的头部伸展时，可以通过对感兴趣区域而不是整个头部配准以提高配准的准确性。
成像和治疗之间的时间间隔应尽可能短，对于侵袭性和恶性肿瘤患者，肿瘤增长或切除瘤腔体积变化的风险很高，间隔时间不应超过一周，而良性肿瘤患者间隔时间可延长到3-4周。
增强的T1加权成像有助于抑制可能会使肿瘤边界模糊的颅底脂肪组织的明亮信号，有助于识别术后改变。T2加权成像能敏感地识别脑实质异常，如肿瘤浸润和瘤周水肿；对于良性肿瘤，病灶和脑之间的脑脊液（CSF）裂隙在T2像上常表现为新月形，然而，当侵袭性肿瘤侵犯脑实质时，这种裂缝是不存在的。对于切除的肿瘤，治疗计划是基于术后MRI的，尽管术前影像可能会提供有关疾病的初始程度或侵袭性肿瘤（如脊索瘤，非典型和恶性脑膜瘤）切除后持续性脑部浸润的相关信息。此外，结合术前MRI有助于鉴别是术后改变还是残留肿瘤组织，特别是之前接受过多次手术的患者。为了便于计划设计，将MRI扫描图像与薄层平扫CT图像融合。值得注意的是，CT扫描在颅底成像中可能起到补充作用，特别是显示颅底骨受累情况，如骨质增生和溶骨性改变，以及比MRI更好的鉴别肿瘤内钙化。通常在无法进行MRI检查的情况下，才建议行增强CT检查。总体靶区勾画策略大体肿瘤体积(grosstumorvolume,GTV)定义为MRI上的可见病灶，典型的是增强像显示的病变。临床靶体积(CTV)定义为包含GTV和任何微小残留病变及镜下可能传播的潜在范围。一般来说，颅底良性肿瘤不需要从GTV到CTV的外扩；但是，可以增加1-3mm的较小外扩范围以包括可能的微小肿瘤浸润区域，例如海绵窦内快速增长的病变。对于特定的组织学类型，如非典型和恶性脑膜瘤或脊索瘤，通常使用10-20mm外扩范围的大CTV来充分覆盖肿瘤镜下浸润的范围，而在颅骨等肿瘤生长的天然屏障周围可以减少外扩。计划靶体积(PTV)被定义为治疗计划制定和实施中的内部和外部不确定性的因素，包括CT-MRI融合和患者摆位引起的不确定性。基于头架的有创的SRS通常不需要GTV到PTV的外扩。在临床实践中，无框架SRS的患者，GTV到PTV通常外扩1-2mm，而接受SRT的患者则需要3mm的外扩。当使用常规分割三维适形放疗或调强放疗（IMRT）时，需要3-5mm较大的PTV外扩边界，这与质子束治疗类似。危及器官颅底区域包含重要的内分泌、神经和血管结构；仔细勾画所有危及器官（OAR），包括脑实质、视神经和视交叉、脑干、垂体柄、腺垂体、耳蜗、海马、眼睛和晶体，对于预测和预防正常组织损伤至关重要。ESTRO工作组“欧洲粒子治疗网络（EPTN）”创建了一个与神经肿瘤学相关的脑部危及器官图谱，可在