La sostituzione dell'aorta ascendente e dell'arco aortico è uno degli interventi cardiochirurgici più complessi, indicato per il trattamento di aneurismi dell'aorta ascendente con diametro superiore a 5-5,5 cm, per le dissezioni aortiche che coinvolgono l'aorta ascendente e l'arco. Malattie del tessuto connettivo come la sindrome di Marfan o la sindrome di Loeys-Dietz portano alla formazione di dilatazione aneurismatiche dell'aorta nei tratti descritti. L'intervento viene eseguito in anestesia generale con sternotomia mediana e circolazione extracorporea. Quando la sostituzione riguarda anche l'arco aortico, per mantenere la perfusione cerebrale durante il clampaggio dell'arco si ricorre all'arresto circolatorio ipotermico associato a tecniche di protezione cerebrale come la perfusione cerebrale selettiva anterograda attraverso le arterie carotidi. Quando anche la valvola aortica presenta patologie può essere indicata una procedura definita di Bentall -De Bono (sostituzione della radice aortica e della valvola aortica con protesi composita) o la procedura di David (sostituzione della radice con conservazione della valvola aortica nativa) con reimpianto degli osti coronarici. La mortalità e la morbilità perioperatoria dipendono dall'urgenza dell'intervento e dall'estensione della resezione aortica.