נֵירוֹ-אונקולוגיה עוסקת בשאתות ראשוניות של מערכת העצבים, בעירוב משני של מערכת העצבים על ידי שאתות מערכתיות, בתסמונות פארא-ניאופלסטיות ובסיבוכים נֵירוֹלוגיים של טיפולים אונקולוגיים שונים. מקצוע זה מחייב מעורבות של מומחים מתחומי רפואה שונים כמו נֵירוֹלוֹגְיָה (חקר העצבים), נֵירוֹ-כירורגיה, אונקולוגיה ורדיותרפיה. במרכז דוידוף לסרטן אשר במרכז רפואי רבין, הוקם מרכז לנֵירוֹ-אונקולוגיה. השירות הניתן על ידי היחידה כולל מרפאות מומחים לחולה האמבולטורי, ייעוץ למחלקות אונקולוגיה והמטולוגיה, וכן ייעוץ לכל שאר המחלקות בבית החולים המאשפזות חולים אונקולוגיים עם בעיות נֵירוֹלוגיות. במסגרת המירפאה נבדקים חולים עם שאתות ראשוניות במוח, גרורות במוח ותלונות נֵירוֹלוֹגיות משניות לסיבות שונות, כולל כימותרפיה, הפרעות מטבוליות, גרורות גרמיות ועוד. היחידה עובדת בשיתוף פעולה הדוק עם מכון הקרינה, ועם המחלקות להמטולוגיה, אונקולוגיה, נֵירוֹ-כירורגיה, דימות (Imaging) ופתולוגיה. הוקמו מערכי עבודה רב תחומיים לדיונים על פרשות חולים והחלטות טיפוליות הפועלים על בסיס שבועי קבוע. בנוסף, רופאי היחידה משתפים פעולה עם מרכזים אחרים ומייעצים באופן שוטף לרופאים מבתי חולים שונים הנזקקים לסיוע של המומחים בתחום הנֵירוֹ-אונקולוגיה. היחידה מעורבת גם במחקר קליני ובמחקר מעבדתי, תוך שיתוף פעולה עם מעבדות מחקר של מרכזים אוניברסיטאיים בארץ ובחו"ל. שיתוף פעולה פורה זה הביא לשיפור הטיפול בחולים האונקולוגיים בכלל ובחולים עם שאתות במוח בפרט ומקדם את נושאי המחקר בתחום הנֵירוֹ-אונקולוגיה.