據悉，這項手術非常複雜，需要大約36小時才能完成，花費750萬英鎊。首先，醫生將幫助斯皮里多諾夫找到一個新的身體，這個身體將來自一個已經被診斷為腦死亡、但身體器官非常健康的捐贈者。在手術開始時，斯皮里多諾夫的頭部和捐贈者的身體將進行降溫處理，進而放慢細胞死亡的速度；然後，醫生會解剖頸部周圍的組織，並用一把特別鋒利的刀切斷脊髓，這個手術的最大難點在於脊髓的連接，而整齊的切口是脊髓連接的關鍵；接著，斯皮里多諾夫的頭顱會移植到捐贈者的身體上，醫生將把兩者的肌肉和血管連接起來，並盡可能保證傷口的清潔度。手術結束後，斯皮里多諾夫將被麻醉長達4周，以便讓頭部和身體完全長到一起。最後，醫生會喚醒斯皮里多諾夫，一旦手術成功，斯皮里多諾夫將在理療的幫助下在一年內學會行走，並學著適應自己的新身體，包括感受面部，甚至用原來的聲音說話。
雖然這項手術在理論上可以實現，但因缺乏客觀的實驗室數據，還是存在很大風險。此外，術後免疫系統的排斥反應、中樞神經的恢復，也很有可能使得斯皮里多諾夫再次癱瘓。
這項手術在醫學界也引發巨大爭議。
北京大學醫學人文研究院王一方教授表示：“就算理論上可行，但一個全身器官都健康的捐贈者，原本可以幫助許多患者，現在卻只換到一個人身上，而且還有很大風險，這不公平。另外，這樣的捐贈者很難找到。”
紐約大學朗格尼醫學中心弗蘭克斯坦教授則認為意大利醫生卡納維羅是個“瘋子”。美國神經外科醫生協會主席亨特教授表示：“我不希望任何人接受這種手術，手術結果有可能比死更難受。”
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