Keesokan harinya keadaannya semakin parah. Tak mungkin di daerah kutub yang terpencil itu ia menyewa pesawat untuk membawanya ke rumah sakit. Tak mungkin pula ia minta pertolongan kepada dokter yang lain, karena ia adalah satu-satunya dokter yang ada di tempat ekspedisi tersebut.
Akhirnya pada malam 30 April 1961 itu, dr Leonid terpaksa melakukan operasi terhadap dirinya sendiri, untuk memotong dan mengeluarkan organnya berupa usus buntu (appendix) yang telah meradang.
Dalam operasi itu ia menggunakan bius lokal (local anesthesia), dibantu oleh seorang mekanik dan seorang ahli meteorologi yang ada dalam ekspedisi tersebut.
Sambil berbaring setengah membungkuk ke arah sisi kiri, ia menyuntikkan ke dirinya cairan obat bius lokal “novocaine”, kemudian melakukan torehan sepanjang 12 cm dibagian perut kanannya (iliac) dengan pisau bedah.
Dengan melihat melalui cermin kecil dan meraba-raba, Leonid melakukan pembedahan, mengeluarkan usus buntunya, dan menyuntikkan antibiotik dibagian perut, menjahit lukanya. Kedua orang “asisten” (mekanik dan metrologist) membantu memegang cermin kecil ke dekat perut dan memberi peralatan kedokteran kepada Leonid. Operasi ini berjalan selama 1 jam 45 menit hingga selesai.
Lima hari pasca operasi, temparatur badan Leonid normal kembali, dan 2 hari berikutnya jahitan lukanya dibuang.
Seluruh peralatan yang dipakai untuk melakukan operasi yang spektakuler itu, kini berada dan dipamerkan di museum “Artik dan Antartika” di St. Petersburg, Rusia
