主動脈弓手術比較複雜，進行主動脈弓夾層動脈瘤切除，需要阻斷無名動脈、左頸動脈、左鎖骨下動脈，需要進行腦保護。由於對腦保護是一個綜合性的技術措施，當前有著多種手術方案。
1、人造血管分流法：
不採用體外迴圈，手術藉助於一個臨時改道的技術，或者通過一根人造血管分流或者通過一根插管進行外分流加一個輸血裝置。這種手術只有在升主動脈是正常時才有可能進行，在弓部血管移植完成後，還須將分流的管道拆除，需要的手術時間較長且出血較多，健康段的降主動脈周圍可能要遭受一些破壞，儘管術中使用一些藥物控制，維持心臟的正常跳動，減輕心臟的負荷和對動脈壓的控制，有時仍有可能發生意外。
2、體外迴圈伴腦部動脈灌注法：
體外迴圈伴腦部的動脈灌注法適用於尚未侵犯至右鎖骨下動脈的主動脈弓瘤。採用胸骨正中切口，進行右鎖骨下動脈和股動脈插管及上、下腔靜脈插管建立體外迴圈，同時進行腦部動脈和冠狀動脈的灌注。
位於胸腔較深處的主動脈弓暴露比較困難，分離必須達到控制下游的主動脈和三根頭臂動脈幹。其主動脈瘤只進行部分切除。很好地剪裁人造血管以避免在移植後扭曲，頭臂血管幹的移栽大多成整片地移栽到人造血管。這種方法存在的問題是腦部的灌注，人們控制腦部灌注的壓力比較容易掌握，而腦部血流量的控制則不十分肯定，儘管術中伴隨採用低溫保護，術中腦電圖的改變和術後神經系統後遺症並不少見。其困難是腦部灌注必須達75ml/s，低於這個流量腦部就缺血，但灌注壓力不能高於100mmHg，否則就可能發生腦水腫。
3、逆行灌注法：
這種方法由HouYuLin提出，適用於動脈瘤已侵犯鎖骨下動脈的病例。病變的顯露採用胸骨正中切口和經第5肋間的左胸切口。首先通過左側開胸將人造血管端側吻合在降主動脈上，其後將左鎖骨下動脈、左頸總動脈和無名動脈吻合至人造血管上，通過人造血管進行逆行灌注。降主動脈在靠近人造血管吻合處的上方，主動脈瘤的遠側2cm處切斷，切除主動脈瘤，人造血管的近心端與升主動脈進行端端吻合或端側吻合。這種手術的優點是避免了腦部血管的插管，縮短了主動脈阻斷的時間。其缺點是外科操作的時間較長，頭臂幹血管在吻合後有時容易發生扭曲。
4、深低溫停迴圈法：
這種方法1959年由Dubost提出，首先用於臨床。採用升主動脈和股動脈插灌注管和插上、下腔靜脈引流管進行體外迴圈，緩慢降溫至鼻腔溫度達15~17℃，停迴圈，鉗夾主動脈弓上的三個分支，以防止空氣栓塞，切開主動脈瘤，在主動脈的內面將人造血管的遠端與降主動脈端進行吻合，其後將主動脈弓上的三個分支以成片的形式移栽至人造血管上，再後鉗夾人造血管的近心端，排氣後恢復體外迴圈，鉗夾3個分支的血管鉗開放，最後將人造血管的近心端與升主動脈吻合。逐步升溫至正常溫度。這種方法的優點是手術在停迴圈下容易進行，手術操作簡化，手術時間相對縮短。
5、上腔靜脈逆行灌注加深低溫停迴圈：
1980年Mills首先報道用上腔靜脈逆行灌注法預防和處理腦氣栓獲得成功。1990年日本Ueda等報道6例間斷和2例連續逆行灌注腦保護進行升主動脈及弓部動脈瘤手術獲得滿意臨床效果，最長1例停迴圈和間斷逆灌注102分鐘。1992年Yasuura等報道連續逆行灌注腦保護行主動脈弓手術最長1例達110分鐘，術後無神經系統併發症。
6、右鎖骨下動脈插管逆行灌注加深低溫停迴圈選擇性腦保護法：
採用右鎖骨下動脈和股動脈同時插灌注管進行體外迴圈。在行人工血管遠端和降主動脈吻合時，自右鎖骨下動脈選擇性進行腦灌注。遠端吻合完成後，阻斷人工血管從股動脈和右鎖骨下動脈同時灌注，繼續進行弓部和近端血管置換。
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