定義
換頭術是腦移植的第二種，即整個頭部的移植，在醫學理論是可行的，也在一些動物身上試驗過，但至今未在人體實驗，面臨着技術難度和道德問題的雙重約束，現在仍未能成功。
實施條件
提出這一計劃的是意大利都靈高級神經調節小組的神經外科專家塞爾吉奧·卡納維洛。他認為，這一移植手術需要100名外科醫生持續進行36個小時，花費750萬英鎊。
按照剛出版的《新科學家》雜志報道，第一例手術的供體來自一名腦死亡的患者。手術的關鍵是同時切斷供體和受體的頸部組織及脊椎，将他們的頭部和身體幹淨利落地切離。
必須利用鋒利的手術刀切斷骨髓，并與其他身體“機械相連”。這種幹淨果斷的切割是骨髓融合的關鍵，它使得近端切斷的軸突能夠與遠端軸突融合在一起。
下一步是迅速将患者的頭部移植到供體的頸部，使用一種醫學“膠水”将脊椎連接到一起。接下來則要将二者的肌肉和血管縫合起來，手術完成後患者還要昏迷長達4個星期以便讓創口盡可能愈合。在這個過程中，醫生還會用弱電流刺激頸椎内的神經，強化頭部和身體的連接。
實施對象
因脊損傷或患有嚴重肌萎縮疾病而癱瘓的病人，諸如大名鼎鼎的物理學家史蒂芬·霍金，适合進行該手術。
移植過程
卡納維洛曾在學術期刊《神經外科的國際》上發表論文，詳述移植手術的過程。
首先，用移植的頭部和身體将被冷卻到12攝氏度至15攝氏度左右，以減緩細胞死亡的速度。然後，患者和捐贈者的頸部将被同時切斷，大血管以人造血管連接。接着是切斷頸椎。這一過程必須在一小時内完成，因為一小時是人類大腦在沒有血液和氧氣的穩定流動下能夠存活的最長時間。
下一環節是将患者的頭部與捐贈者的軀體相連接。而這一過程中，關鍵一環是将頸椎内緊湊的神經連接在一起。卡納維洛計劃用聚乙二醇（PEG）之類的塑料把供體和受體機械結合起來。他從理論上說明，幹淨利落地切割和緊密融合可以使人體能夠自然地修複被切斷的神經。
一旦頭部重新連接後，受贈者的心髒就可以重新啟動。
移植效果
一旦手術成功，患者将在理療的幫助下在一年内學會行走，并學着适應自己的新軀體，包括感受面部，甚至用原來的聲音說話。
首例移植
30歲的俄羅斯計算機科學家瓦雷裡·多諾夫從小患有霍夫曼肌肉萎縮症。他2015年4月他決定讓意大利醫生塞爾吉奧·卡納維洛為自己進行頭部移植手術，将自己的頭部接在一個新的身體上。
斯皮裡多諾夫坦言手術風險高，感到害怕，但自己病情近年不斷惡化，開始難以控制身體，因此決定放手一博。此決定已獲得家人支持。據悉身體捐贈者同樣來自俄羅斯，大腦已經死亡。
2015年6月28日，這一移植手術需要100名外科醫生持續進行36個小時，費用高達750萬英鎊。該頭顱移植手術的主治醫師是來自意大利都靈高級神經調節學會的外科醫生卡納韋羅，他對手術信心滿滿，并将其命名為“天堂計劃”。
意大利神經學家塞爾焦·卡納韋羅日前宣布世界第一例“人類頭部移植手術”已經在一具遺體上成功實施，而“手術”地點正是中國，哈爾濱醫科大學教授任曉平參與指導了這次“手術”。
相關事件
2001年，一則《美國醫生操刀換人頭》的新聞曾鬧得沸沸揚揚，這也讓充滿好奇心的公衆和有所期待的專家興奮不已，但最後的結果卻無疑又給本就處于冰封期中的“換頭術”降了溫。在多方核實下，大家發現，自己被狠狠地“涮”了一把，那隻是一條“移花接木”的假新聞，是作者為了突出轟動效應，将美國一位神經外科專家懷特博士在《科學美國人》月刊上發表的一篇論述人類頭顱移植可能性的文章斷章取義，嫁接而成。
但是，懷特在他文章中确實也說到，早在1970年，他本人和助手曾首次為靈長類動物———恒河猴施行了換頭手術，接受手術的恒河猴存活了8天，不僅存有意識，而且可以吃東西，眼睛還可以跟随人在室内的走動。他的研究小組也已經向人體頭顱移植方面邁出了第一步。他們制作了一種設備，可以把在頭部循環的血液溫度保持在10攝氏度，這樣，大腦的新陳代謝就會減慢，能夠讓頭顱在血液供應被切斷後保存1個小時，為“換頭術”的實施争取到了寶貴的時間。在懷特發表的文章中，還提到一個叫做維托威茨的男子，此人由于潛水事故造成四肢麻痹，曾與懷特一起接受采訪，是已知的首個願意把自己的頭顱捐獻出來供懷特手術使用的人。
專家觀點
清華大學第二附屬醫院神經外科主任陳國強：
就目前的醫學水平，提“換頭術”的這種說法還有待商榷，至少它距我們現在的科學水平還很遙遠。人們面對“換頭術”帶來的第一個直接問題就是倫理問題，首先有願意的捐贈者嗎？至少在中國的醫學界裡，還聞所未聞。如果有，假設“換頭術”最終手術成功，那麼讓控制人情感的大腦來支配一個陌生的軀體表達自己的感情，作為一名醫生，我都覺得是件難以想象的事！
清華大學腦神經疾病研究所孫朝晖：
由于目前國際上還沒有“換頭”的實際手術，根據目前的科學水平和理論依據，如果真的僅僅“換個頭”而已，可推測出術後的病人也隻能靠機器維持生命，而不是自主生命，就是換了又有什麼意義呢？
美國著名神經外科醫生、斯坦福大學名譽教授阿德勒：
從理論上講，如果一切能按設想進行，這位俄羅斯患者能得到的最理想結果也就是美國演員裡夫的水平，新身體的功能和之前沒有本質的區别。裡夫曾是《超人》的扮演者，因馬術比賽事故而深度癱瘓，脖子以下都沒有直覺。阿德勒還強調說，由于手術的複雜性，患者大腦随時可能遭受不可逆轉的損傷。n
