神經外科治療主要針對腦癱的症狀，如肌肉痙攣（肌張力增高）、遲發性運動障礙、扭轉性痙攣、震顫、構音障礙等，分為大腦、小腦、脊髓的中樞手術和脊柱神經、四肢周圍神經的外周手術。在中樞手術方法中，立體定向腦細胞核破壞術、腦刺激術和腦移植術因其效果不穩定，費用昂貴，不屬於治療腦癱的常規手術方法，在臨床上沒有應用。在外周手術方法中，選擇性脊神經後根切斷術（SPR手術）和外周神經狹窄術是目前治療腦癱的主要手術方法。SPR手術歷史悠久，能有效緩解四肢的肌肉痙攣。但這種手術創傷較大，需要切除部分椎體，可能對患兒今後的生長髮育產生不良影響（前凸後翹等），術後出現嚴重併發症，如四肢鬆弛無力，運動功能不如術前。因此，術前要對患兒的情況進行詳細分析，術中儘可能少地切除椎體，術中採用神經和肌肉功能監測分析，嚴格控制手術適應症，使手術達到良好效果，減少併發症的發生。
周圍神經縮窄術治療腦癱肢體痙攣，創傷小，術後無併發症。四肢的切口為2-5釐米，術後第二天就可以下床開始活動和康復，基本上不影響孩子和家長的正常學習和生活。該手術的目的是去除有害的肌肉痙攣，同時保留原有的肌肉力量，手術效果極佳。
腦癱中心是一個集手術、康復和電生理學為一體的腦癱專業科室。該科室成立於2003年，在過去7年中逐步發展和成熟。目前擁有30張病床，手術總量超過6000例，手術有效率達95%以上。主要採用先進的術中電生理監測技術開展周圍神經狹窄手術。有專門的康復訓練室，配有新型減重步態訓練系統和康復自行車等先進設備，為術後患者開展圍手術期康復治療，有專業的康復醫師進行訓練指導。
此外，科室新引進芬蘭Mega6000表面肌電分析系統，主要採集表面肌電信號並進行同步視頻監測，對患者進行術前、術後肌力、肌張力測定、關節活動度測定和步態分析，可定量、客觀地評估患者痙攣和運動功能障礙的嚴重程度，為制定手術和康復治療方案提供依據，也可量化手術和康復療效，大大提高了手術的準確性。
