Per superare i limiti della TENS, si sono sviluppati dispositivi impiantati che tramite un semplice intervento chirurgico realizzano la stimolazione diretta di uno o più nervi . Questa tecnica risulta più efficace della TENS, ma ha come svantaggio l'invasività, e le possibili complicazioni derivate dall'impianto. Questa tecnica è conosciuta anche come neuromodulazione. La forma più diffusa prende il nome di stimolazione del midollo spinale ("Spinal Cord Stimulation" o SCS). Attualmente, in Italia, si cominciano ad utilizzare sistemi di neurostimolazione midollare quale terapia antalgica anche in presenza di neuropatie croniche.