局部晚期非小細胞肺癌特指WHO分期Ⅲa、Ⅲb的病例，其臨牀表現爲：消瘦(46％)，咳嗽(45％)，氣短(37％)，乏力(34％)，咯血(27％)，胸痛(27％)。晚期肺癌臨牀表現很複雜，大致可歸納爲由原發腫塊、鄰近蔓延、遠處轉移和直接侵及的症狀及腫瘤副綜合徵：如咳嗽、咯血、呼吸困難、胸背痛、喘鳴;聲音嘶啞、膈神經麻痹、吞嚥困難、上腔靜脈壓迫綜合徵;胸腔/心包積液等。
遠處轉移包括腦轉移、骨轉移、肝轉移、腎上腺轉移、其它器官轉移，特別應注意肺外副腫瘤綜合徵，如：高鈣血癥(10％,鱗癌)、男性乳腺發育(6％,大細胞癌)、異位甲狀旁腺素分泌、杵狀指(趾)、肺性增生性骨關節病(<10％,腺癌)、皮肌炎、黑棘皮病、硬皮病、掌跖皮膚過度角化症、貧血、白細胞增多症、紅細胞增多症等。
在非小細胞肺癌病例中，Ⅰ、Ⅱ期只佔30％左右;約30-40％的病例確診時已是局部晚期，還有相當一部分(30％)已出現遠處轉移。晚期肺癌基本失去手術時機，局部侵犯及遠處轉移病竈嚴重影響患者生存質量，綜合治療取得了一定療效倍受關注。
近年來由於CT/MRI影像學、分子影像學(PET/CT)技術的快速發展以及與化療、分子靶向治療等綜合手段的緊密結合應用，使得晚期肺癌病變範圍的顯像、分辨更加清晰、臨牀分期更加準確;也使定位技術的實施和靶區的確立更加精確，姑息性療效有所提高。
伽瑪刀作爲我國獨創並領先開展的三維立體旋轉聚焦放療的一種特例，用於治療肺癌已有近10年的歷史，治療各種惡性腫瘤已有5萬餘例，其中肺癌及肺轉移癌佔51％。
雖然國外沒有經驗可借鑑，但經過國內業界同道們的不懈努力，此項技術在合理選擇病例、嚴格掌握適應症並與其它方法有機結合的前提下，應用其旋轉聚焦、分散入射、集中打靶的充填式照射設計特點，不斷趨於完善與規範，凸顯出無創、安全、便捷以及獨特的靶組織/正常組織劑量增益比優勢，取得了較爲滿意的治療效果。
