在所有髓母細胞瘤患者的治療中，小於3歲患兒的治療是目前最具有挑戰性、也是預後最差的人群。該人群所患腫瘤往往體積較大，常有早期的全脊髓播散，手術全切腫瘤的可能性也較其他人群小。目前的治療手段大致分為三種：北京天壇醫院神經外科姜濤
（1）：全身性化療結合清髓性、大劑量化療，如腫瘤復發給予放療；（2）：全身性化療結合局部的適形放療；（3）：全身性化療結合腦室內化療 。由於放射治療對於正在生長髮育期的腦和脊髓的影響，導致患兒可能出現記憶力、學習能力、性格、語言功能、聽力等多方面的嚴重障礙，這三種手段均為採用化療來儘量延緩或者代替放療的使用，關於放療的應用時間、劑量和範圍目前還沒有定論。
Grill等採用第一種方法，將常規化療作為一線療法，腫瘤復發或播散則給予大劑量化療、二次手術及放療，無腫瘤殘餘或播散的患兒其5年PFS和OS分別為29%和73%，播散患兒則為13%和13%，該作者認為只有在無腫瘤播散且手術全切除的情況下，單純化療才可以有效控制病情。Ashley等則採用第二種方法，其研究針對於腫瘤均未發生播散的患兒，在誘導化療後，對後顱窩行適形放療（全腦脊髓軸18 -23.4 Gy，瘤床50.4 -54 Gy），其後維持化療，共74例患兒，其4年的EFS和OS分別為50% ± 6% 和69% ± 5.5%，其中D/N型髓母細胞瘤的4年EFS為58% ± 8%。該作者認為應該常規採用後顱窩的適形放療，但是如果患兒為D/N亞型，是否需要放療則沒有明確的結論。
Rutkowski等則採用第三種方法，用甲氨蝶呤的腦室內給藥代替放療，在該研究中，普通危險組患兒如果腫瘤得到手術全切除，其5年EFS和OS分別為82% ± 9% 和93% ± 6%；而有播散的患兒則為33% ± 14%和38% ± 15%。該作者最新的報道包括45例腫瘤未擴散患兒，其5年EFS和OS分別為57% ± 8% 和80% ± 6%；其中D/N型的5年EFS和OS分別為90% ± 7% 和100% ± 0%[32]。因此該作者認為如果腫瘤沒有發生播散，該方法可以取代放療的應用，而在有殘餘腫瘤和腫瘤播散的情況下，該作者也傾向於大劑量化療。但是甲氨蝶呤腦室內給藥導致大多數患兒出現了白質腦病，是該療法最主要的缺點，仍然需要長期的隨訪結果。
