Geschichte der Rückenmarkstimulation

Als erstes implantierbares System stand ab dem Jahre 1972 eine unipolare Plattenelektrode mit einer Kabelverbindung zum Empfängerteil zur Verfügung. Über eine offene Laminektomie wurde die Elektrode in der Dura des Rückenmarks fixiert und der Empfänger subkutan im Bereich der Brustwand verlegt. Mit einem batteriegetriebenen externen Sender und einer Antenne, die über den implantierten Empfänger aufgeklebt wird, können auf induktivem Wege die Radiofrequenzsignale in elektrische Impulse umgewandelt werden (Halbimplantat). Diese werden entsprechend der von außen einstellbaren Reizparameter der epidural platzierten Elektrode übertragen.
Dieses erste Modell gestattete keine Austestung des zu erwartenden Therapieeffekts. Die eigens entwickelte Screeningmethode, die transkutane elektrische Nervenstimulation (TENS) hatte sich als nicht aussagekräftig erwiesen. Sie ist später von den nichtinvasiv tätigen Schmerztherapeuten als eigenständige Therapiemethode übernommen worden. 
Die Weiterentwicklung betraf zunächst die Elektrode. Zwischen 1975 und 1980 wurden nach Vorversuchen in den USA und in Deutschland flexible Drahtelektroden mit einem aktiven Pol am Ende angeboten, die perkutan über eine speziell konstruierte Kanüle (Touhy-Kanüle) unter Bildwandlerkontrolle in den Epiduralraum des Wirbelkanals vorgeschoben wurden. Auf diese Weise konnte ein minimalinvasiver Eingriff in Lokalanästhesie beim wachen, kooperativen Patienten erfolgen. Ferner ist durch die temporäre perkutane Ausleitung des Elektrodenkabels vor der definitiven Implantation eine mehrtägige Teststimulation möglich.
Bei Nichtansprechen der Schmerzkrankheit auf SCS wird die Testelektrode entfernt. Die Entwicklung mehrpoliger Elektroden verminderte die Zahl operativer Revisionen; da nun bei Störungen der Reizübertragung infolge Elektrodendislokation die externe Umprogrammierung der Stimulationspole eine Korrektur der Reizübertragung auf nichtinvasivem Wege ermöglichte.
Anfang der 1980er-Jahre wurde nach dem Vorbild voll implantierbarer Herzschrittmacher die Entwicklung von voll implantierbaren Neurostimulatoren vorangetrieben. Statt der externen Energiequelle beim Halbimplantat, die die Radiofrequenzimpulse über eine Antenne dem implantierten Elektroden-Empfängersystem überträgt, besteht das neue Vollimplantat aus dem Generator und der Elektrode. Anlass zu dieser Entwicklung waren die sich durch Langzeitanwendung häufenden Hardware-Defekte an Antenne, Kabeln, Verbindungssteckern und Gehäuse des externen Senders. Entsprechend der Schrittmachertechnologie wurden für den implantierbaren Generator Lithiumbatterien eingesetzt. Nachteil der ersten Entwicklungsstufen war eine nicht ausreichende Feineinstellung bei Änderungen der Reizintensität. Ein Ausgleich der Zunahme und Abnahme der Reizintensität bei veränderter Körperhaltung erforderte häufige adaptive Neuprogrammierungen.
Erst mit der Weiterentwicklung der voll implantierbaren Generatoren erfüllten sich die Erwartungen der Anwender. Dabei handelte es sich vorerst um Einkanalsysteme, die vier Elektrodenpole ansteuern können. Mit diesen mit Lithium getriebenen Impulsgebern ist eine nahezu stufenlose Feineinstellung möglich. Mit einem Programmiergerät kann der Arzt heute den Stimulationsmodus individuell einstellen. Ein Handprogrammiergerät ermöglicht es dem Patienten, eine Feinabstimmung von Amplitude, Impulsbreite und Frequenz zur Schmerzkontrolle vorzunehmen. Die Lebensdauer der Impulsgeber hängt von den Stimulationsparametern und vom täglichen Gebrauch ab. Sie reicht durchschnittlich drei bis fünf Jahre. Verbesserungen der gesamten und insbesondere der Batterietechnologie ermöglichen zwischenzeitlich die Steuerung von zwei unabhängigen vierpoligen Elektroden. Derartige Stimulatoren ermöglichen bei der Verwendung lediglich einer Elektrode eine doppelte Lebensdauer im Vergleich zu bisherigen Ein-Elektroden-Systemen. Die Batterie dieser neuen Energieträger besteht aus einem kombinierten Silber-Vanadiumdioxidm (Quelle).