On monia sairauksia, jotka vaativat aivorungon leikkausta. Aivorungon leikkaus on sijaintinsa vuoksi yksi kirurgien vaikeimmista. Aneurysmat ja verenvuodot, molemmat verenvuototapahtumat, edellyttävät välitöntä leikkausta potilaan hengen pelastamiseksi. Kirurgeilla on enemmän aikaa suunnitella leikkaus ja välttää potilaan kielteiset sivuvaikutukset syövän eri muodoissa, jotka aiheuttavat kasvaimia aivorungossa.
Aivorunko yhdistää fyysisesti aivot selkäytimeen. Sen sisällä on kolme erillistä osaa, jotka tunnetaan nimellä medulla, pons ja midbrain. Sen lisäksi, että nämä kolme aluetta toimivat yhdyskäytävänä aivojen ja selkäytimen välillä, ne ovat vastuussa kehon tiedostamattomista elintoiminnoista, kuten hengityksestä, kiihottumisesta, verenpaineesta ja ruoan sulamisesta. Aivorungon tärkeys tekee kaikista siihen vaikuttavista sairauksista mahdollisesti hengenvaarallisia. Myös aivorungon leikkaus on erittäin riskialtista, koska kirurgin virheet voivat johtaa potilaan kuolemaan.
Riippumatta siitä, mitä aivorungon kärsimystä potilas esittelee, tärkein tieto on kärsimyksen sijainti aivorungossa. Aivorunko on kirurgien kannalta erittäin vaikeasti saavutettavissa; luut, valtimot ja laskimot estävät pääsyn. Siten lähes kymmenkunta kirurgista tekniikkaa on kirurgien käytettävissä. Esimerkiksi kirurgin on ehkä tehtävä viilto korvan lähellä päästäkseen aivorunkoon. Vaikka seurauksena voi olla kuulon heikkeneminen, monet kirurgit vaihtavat sitä potilaan hengen pelastamiseksi.
Verenvuototapahtumat, kuten aneurysma ja sisäinen verenvuoto, edellyttävät välitöntä aivorungon leikkausta, jos potilas haluaa selviytyä. Molemmat tapahtumat vievät aivoilta verta ja aiheuttavat kuoleman muutamassa minuutissa, jos sitä ei hoideta. Aikatekijän vuoksi monet potilaat eivät selviä hengissä, elleivät he jo ole sairaalassa.
Monet syövät vaativat myös aivorungon leikkausta. Vaikka aivorungossa kehittyvät kasvaimet voivat nopeasti johtaa kuolemaan, jos niitä ei hoideta, kirurgilla on yleensä enemmän aikaa suunnitella leikkaus kuin silloin, kun potilaalla on sisäinen verenvuoto. Yksi tällainen syöpä on pilosyyttinen astrosytooma, tila, joka yleensä vaikuttaa lapsiin ja nuoriin. Useimmissa tapauksissa kirurgit voivat poistaa koko kasvaimen. Viiden vuoden eloonjäämisaste leikkauksen jälkeen on 90%.
Muut vaivat verenvuodon ja syövän ulkopuolella vaativat aivorungon leikkausta. Esimerkiksi luurankohemangioomissa on yksi tai useampi erittäin laajentunut verisuoni, joka sisältää pysähtyneen veren. Vaikka ne voivat esiintyä missä tahansa kehossa, useimmat kehittyvät aivojen verisuonissa tai lähellä aivorunkoa. Kuten kasvaimia poistettaessa, kehittyneiden maiden lääkäreillä on pääsy kolmiulotteisiin hemangiooman kuviin. Kun verisuoni on poistettu, se ei näy uudelleen potilaassa.