Operacija obvladovanja bolečine vključuje implantacijo naprave, ki dovaja zdravila ali električne tokove v hrbtenjačo za nadzor kronične in hude bolečine. Ti kirurški posegi se običajno izvajajo po tem, ko operacija ni zmanjšala bolečine in ko zdravila bolniku ne olajšajo. Pri obeh vrstah kirurških posegov za obvladovanje bolečine se začasno napravo običajno testira zunaj telesa, preden se operacija izvede.
Implantacija morfijske črpalke je sestavljena iz baterije črpalke, ki je nameščena v trebuhu tik pod prsnim košem. Kateter, povezan s črpalko, je nameščen tik pod kožo in prenaša zdravilo do hrbtenice. Majhni odmerki morfija se dovajajo v hrbtenično tekočino preko elektronike v črpalki. Odmerek lahko spremenite s prenosnim računalnikom po tej vrsti operacije obvladovanja bolečine.
Glavo črpalke je treba približno vsake tri mesece napolniti z morfijem. To se doseže s predlogo, nameščeno na želodec, ki identificira lokacijo odprtine za ponovno polnjenje. Uporabljena je posebna igla, ki ne bo poškodovala glave črpalke, odprtina pa je izdelana iz materiala, ki se po polnjenju samodejno zapre.
Baterije v črpalki običajno delujejo tri do šest let po operaciji obvladovanja bolečine. Bolnika običajno odvajamo od morfija postopoma, da preprečimo nenadne simptome odtegnitve, ko je treba baterijo zamenjati. Občasno pride do okvare črpalke zaradi sproščanja preveč morfija ali prenehanja dajanja zdravila. V teh primerih lahko bolnik bodisi prejme prevelik odmerek morfija ali pa ga pošljejo v takojšnjo odtegnitev zdravila.
Najpogostejši zaplet pri implantaciji morfinske črpalke je upogibanje ali puščanje katetra. Nekateri bolniki, ki so podvrženi tej operaciji za obvladovanje bolečine, imajo tudi glavobole v hrbtenici zaradi puščanja hrbtenične tekočine kmalu po operaciji, vendar to stanje običajno izgine. Še en zaplet se lahko pojavi, če se črpalka vrti v trebuhu in blokira dostop do odprtine za polnjenje. Ko se to zgodi, je potrebna še ena operacija za prestavitev črpalke.
Stimulacija hrbtenjače vključuje implantacijo naprave za generiranje v predel želodca z žicami, ki segajo do hrbteničnega kanala. Generator pošilja električne impulze na živce, ki nadzorujejo občutek bolečine. Pacient lahko po potrebi večkrat na dan uravnava električne impulze, po tej metodi zdravljenja bolečine pa lahko namesto bolečine občuti mravljinčenje. Učinkovitost stimulacije hrbtenjače se od bolnika do bolnika razlikuje. Nekateri ljudje sčasoma razvijejo toleranco na električne impulze in odkrijejo, da lajšanje bolečin ni več mogoče.