神經外科領域與先進科技領域的統合非常密切，從診斷技術到手術導引系統，手術設備以及監控系統，均離不開高科技技術。對大多數人而言，腦部手術象徵著高難度與高風險，所以大家都期待能借助於最好、最新的儀器來獲得目前最好的治療與照顧。

　　神經系統構造精細脆弱，神經功能深奧難以理解，神經路徑錯綜複雜如網，這些都導致神經系統疾病診斷及治療的困難。電腦斷層攝影及磁振造影的發明為神經系統疾病的診斷創造出一條捷徑，也成為選擇治療方式，規劃手術入路，以及評估治療成果不可或缺的重要工具。

　　這些影像工具除了提供解剖構造的變化之外，亦提供病變性質、大小、範圍、血管支配、及其與周邊組織的關係等資訊。隨著解析度的提昇與軟體的開發，以及相關技術的進步，像CT血管攝影(CTA)，MR血管攝影(MRA)，MR頻譜(MRS)，灌流CT等，除了能提供更精致細膩的影像外，亦可提供3D影像，甚至提供4D或一些功能方面的訊息。

　　神經束影像(tractography)以及各種神經功能檢查的發展，例如功能性MRI，腦皮質腦電圖，腦功能圖譜，神經功能監控等，不但能提供功能性的資訊，並且可以與結構性的資訊融合，得到更正確的診斷及更高品質的治療結果。

　　針對腦瘤而言，最大的安全切除(maximal safe resection)一直是神經外科不變的準則。要達到最大的切除，神經外科醫師必須借助於反覆的術中組織冷凍切片檢查、螢光導引腦瘤切除、術中CT/MRI/超音波、手術導航系統、即時光學影像系統等高科技系統；為了達到安全的切除，神經外科醫師必須採取清醒手術(awake surgery)、皮質功能圖譜監控、神經電生理監控以及功能性MRI，神經束影像的幫忙。

　　至於一些已經發展或仍然在發展中的輔佐性治療，例如術中植入Gliadel藥片、近距治療(brachytherapy)、光動力治療、免疫治療、基因治療、CED (convection enhanced delivery)、硼中子捕獲治療(Boron neutron capture therapy, BNCT)等亦能協助達到「最大的安全切除」的治療目標。

　　不過高科技通常也意味著高成本，有時也隱含著低人性化，如何與科技產業統合，發展符合成本效益的人性化治療技術、儀器、設備是當今的醫事人員必須思考的問題之一。