Ein neurochirurgischer extra-/intracranieller arterieller Bypass kommt dann in Betracht, wenn ein Gefäßverschluß (oder wesentliche Enge) nicht gefäßchirurgischerseits behandelt werden kann (z.B. bei Verschluß der A. carotis interna im Bereich der Schädelbasis) oder auch medikamentöse Behandlungsversuche keinen ausreichenden Erfolg zeigen. Die durch einen geplanten Bypass zu versorgende Hirnregion darf keine ausgedehnten Infarkte aufweisen, da bereits abgestorbene Hirnzellen bzw. Hirnareale von der zusätzlichen Durchblutung nicht mehr profitieren können und somit eine wesentliche Besserung neurologischer Ausfälle nicht mehr zu erwarten ist.

Nach einer akuten Mangeldurchblutung (sog. "Ischämie") sollte ca. 6 Wochen abgewartet werden, ob sich nicht selbständig ausreichende Umgehungskreisläufe ausbilden. Ein Ausbleiben solcher Kollateralen mit latenter Mangeldurchblutung und der Gefahr eines erneuten Schlaganfalles kann durch Bestimmung der "vaskulären Reservekapazität" abgeschätzt werden (z.B. durch transcranielle Dopplersonographie unter CO²-Belastung, SPECT-Untersuchung etc.). Auch die Durchführung einer cerebralen Angiographie (Röntgendarstellung der Hirngefäße nach Einspritzen eines sog. Kontrastmittels) kann die Durchblutungssituation des Gehirns weiter aufklären.

Ein EIAB sollte nicht früher als sechs Wochen nach einer akuten Minderdurchblutung angelegt werden, da sonst die Gefahr einer Einblutung in das frisch geschädigte Hirngewebe besteht. Sonstige Ursachen einer Hirndurchblutungsstörung, z.B. der wiederholte Verschluß von Hirnarterien durch von der Wand hirnzuführender Gefäße sich ablösender oder abgeschwemmter Gerinnsel – "Thrombembolie" – müssen ausgeschlossen sein. Die als Spendergefäß fungierende Kopfschwartenarterie bzw. die äußere Halsschlagader (A. carotis externa), aus der diese Arterie ihren Ursprung nimmt, müssen frei durchblutet sein. Das Rauchen ist aufzugeben.

In aller Regel wird ein Endast der oberflächlichen Schläfenarterie aus dem Unterhautgewebe der Kopfschwarte im Schläfen- bzw. seitlichen Stirnbereich freipräpariert. Über einen Zugang durch den Schädelknochen knapp vor und oberhalb der Ohrmuschel (der dabei gebildete Knochendeckel wird am Ende der Operation wieder eingesetzt) wird die Hirnoberfläche freigelegt, eine kleine oberflächliche Hirnarterie als Empfängergefäß dargestellt. Diese wird durch einen Längsschnitt eröffnet und als mit seinem eröffneten Ende auf das Empfängergefäß aufgenäht mittels ("End-zu-Seit-Anastomose"). Somit erfolgt eine Durchblutung aus der eigentlichen Kopfschwartenarterie über das Empfängergefäß in den Schläfenlappen hinein. Bei guter Funktion des EIAB können im Verlauf auch weitere Hirnareale von dieser Zusatzdurchblutung profitieren. Der Eingriff wird mikrochirurgisch in Vollnarkose durchgeführt.

In seltenen Fällen kann auch ein Spendergefäß (Arterie oder Vene) aus einer anderen Körperregion entnommen und als Bypass genutzt werden.

Eine Sonderform stellt die seltene sog. Moya-Moya-Erkrankung dar, mit zunehmenden Einengungen insbesondere der Hirnarterienstämme und feinsten (sich in der Angiographie "rauchartig" darstellenden) Umgehungskreisläufen. Hier ist möglicherweise kein ausreichend großes Empfängergefäß der Hirnoberfläche zu finden. In diesem Falle kann ein durchbluteter Anteil des Schläfenmuskels und/oder ein durchgängig belassener Endast der oberflächlichen Schläfenarterie auf die Oberfläche des Schläfenlappens aufgelegt werden. Von diesen Strukturen können dann neue Blutgefäße in das minderdurchblutete Gehirn einsprossen und so die Durchblutung sichern.

In der Anfangszeit fördert ein extra-/intracranieller arterieller Bypass relativ geringe Blutmengen, im Verlauf - und auch nach "Bedarf" des Gehirns - nehmen die zur Anastomose verwendeten Gefäße an Kaliber zu und damit auch die Menge des Blutes, das von außerhalb des Schädels letztendlich zum Gehirn fließt.

Spezielle Risiken dieses operativen Eingriffes sind ein spontaner Verschluß des EIAB sowie eine Einblutung oder auch ein Infarkt in das hierüber versorgte Hirnareal.