La diagnosi neuroradiologica non sempre però è risolutiva al 100% e può rendersi necessaria l'esecuzione di una biopsia cerebrale. In questo caso, per eseguire il prelievo di frammenti di tessuto tumorale dal cervello, si fissa sulla testa del paziente in anestesia locale un “casco” che rende possibile una elaborazione tridimensionale delle immagini. Tale visualizzazione è fondamentale per guidare con precisione l'ago che viene inserito in un piccolo foro creato nel cranio in anestesia generale (tecnica stereotassica). I frammenti di tessuto prelevato vengono successivamente analizzati al microscopio.