随后斯皮多罗夫会从颈部开始被割断，在锯断颈椎的时候所有的重要血管都会被接到外部管道上保持畅通；
接下来斯皮多罗夫的头会被接到捐献者的身体上，两根脊椎被接到一起。为了接通脊椎，医生会用复方聚乙二醇电解质不断浇灌接驳区域，并在接下来的几个小时内连续注射同一种物质。就像泡在热水里的面条会糊掉一样，这种化学物质会促进细胞中的脂肪融化接壤。
最后一个步骤就是漫长的缝接过程，把肌肉和血管彻底对接。
在未来的三到四个星期内，医生会让病人一直保持昏迷状态，允许电解质刺激脊椎神经弥合。
完成手术后，斯皮多罗夫将会保持自己的面容，思想，和自己的嗓音。因此，这颗头可以证明这个人就是斯皮多罗夫。
但是在病理上，到底是头决定身体的存活，还是身体决定这颗头的未来就难说了。手术最终成功的关键是看身体是否会出现排异现象，不接受这颗头，只有时间会给出答案。
一俄罗斯人决定移植头部给其他人生命希望
俄罗斯卫星网报道，俄罗斯杜马家庭、妇女和儿童问题委员会专家别尔申对俄新社称，瓦列里-斯皮里多诺夫同意成为世界上进行头颅移植手术的第一人，将自己的头颅换到另外一个人身体上，决定进行这项独一无二的试验，即使在手术失败的情况下，也会提高未来类似手术成功的机会。
他和30岁的计算机程序员斯皮里多诺夫进行了会面，斯皮里多诺夫患有罕见的遗传性疾病——脊髓性肌肉萎缩症。斯皮里多诺夫同意信任意大利神经外科医生塞尔希奥-卡纳维罗。卡纳维罗相信，他可以将志愿者的头颅移植到健康的机体上。别尔申补充称，斯皮里多诺夫的选择让他想起那些自己受到危险感染，然后研究自己患上的重病，以使他们的观察能在未来有助于治疗其他疾病的医生。
