Multicolumn spinal cord stimulation (SCS) is now considered to be effective for the treatment of the radicular and back component in refractory Failed Back Surgery Syndrome (FBSS) patients. The relationship between the paresthesia coverage of the back and clinical outcomes has recently been confirmed by an international prospective study. However, significant disparities in outcomes were identified and could result from the heterogeneity of lead implantation parameters which are dependant on local practices and experience. We therefore sought to analyse the impact of lead implantation level and its lateralization on the ability to address back pain with multicolumn SCS leads.

The present study was a retrospective subgroup analysis from an observational, prospective non-randomized trial that included 76 patients with refractory FBSS, implanted with multicolumn SCS between 2008 to 2011 in three neurosurgical pain centres (Poitiers, France, Montreal, Canada and Regina, Canada). A subgroup of 21 patients with “optimized lead positioning” (OLP) was identified, distinguished from the rest of the main study population (NON OLP subgroup; n=51) and submitted to specific data analysis. Baseline characteristics of both groups were strictly comparable. Our primary objective was to analyse the impact of lead positioning (vertebral level and lateralization) on the back paresthesia coverage. The secondary objectives were to compare the analgesic and functional efficacy of multicolumn stimulation in these OLP and NON OLP subgroups and to determine if a paresthesia coverage improvement leads to better clinical outcomes in these difficult-to-treat patients.

In this subgroup analysis, unilateral coverage of the low back area was achieved in 85.0% of OLP patients vs. 76.5% in the NON OLP group. Bilateral and complete coverage of the low back area was achieved in 60% of OLP patients vs. 51% in the NON OLP group but these differences were not statistically significant. At 6months, 81.0% of OLP patients vs. 69.4% in the NON OLP group presented at least 30% improvement of the low back VAS, while 52.4% of them achieved at least 50% improvement of the low back VAS vs. 38.8% in the NON OLP group. Functional improvement at 6months, available and calculated only in the French group of OLP patients (n=14) by the Oswestry Disability Index, was significant, decreasing from 60.67% to 33.43%.

Despite limitations in this retrospective subgroup analysis, this study suggests that the vertebral level (T8-T9) and midline positioning of the lead during implantation could be decisive factors to optimize paresthesia coverage and finally, clinical and functional outcomes. While sophistication has been responsible for an increase of the size and the programming possibilities of surgical SCS leads during the past years, multicolumn SCS lead implantation should in fact be considered as a “functional neurosurgical” procedure and could benefit from intraoperative patient cooperation, as in the case for deep brain stimulation procedures, due to minimally invasive implantation techniques.

La stimulation médullaire épidurale (SME) est reconnue comme un traitement efficace dans la prise en charge des composantes radiculaires et lombaires des patients souffrant de lombo-radiculalgies postopératoires (LRPO) chroniques réfractaires. La relation entre la couverture paresthésique du dos et les résultats cliniques a été récemment confirmée par une étude prospective internationale. Cependant, des variations significatives dans les résultats ont été identifiées et pourraient résulter d’une hétérogénéité des paramètres d’implantation des électrodes, reposant sur les pratiques locales et les convictions de chaque implanteur. Nous avons donc cherché à analyser l’impact de la latéralisation et du niveau d’implantation de l’électrode sur la capacité à obtenir une bonne couverture du dos avec des électrodes multicolonnes.

La présente étude est une analyse rétrospective de sous-groupes, à partir d’un essai non randomisé, observationnel et prospectif ayant inclus 76 patients atteints de FBSS réfractaires, implantés d’une SME multicolonnes entre 2008 et 2011 dans trois centres neurochirurgicaux de prise en charge de la douleur chronique (Poitiers, France, Montréal, Canada et Regina, Canada). Un sous-groupe de 21 patients avec un « positionnement d’électrode optimisé » (OLP) a été identifié et distingué du reste de la population de l’étude principale (sous-groupe NON OLP ; n=51) puis soumis à une analyse spécifique des données. Les caractéristiques des deux populations étaient strictement comparables. Notre principal objectif a été d’analyser l’impact du positionnement de l’électrode (niveau vertébral et latéralisation) sur la couverture paresthésique du territoire lombaire. Les objectifs secondaires ont été de comparer l’efficacité antalgique et fonctionnelle de la stimulation multicolonnes dans ces sous-groupes OLP et NON OLP et de déterminer si une amélioration de la couverture paresthésique conduit à de meilleurs résultats cliniques au sein de cette population de patients réfractaires.

Dans cette analyse de sous-groupe, une couverture unilatérale de la zone lombaire basse a été atteinte chez 85,0 % des patients OLP versus 76,5 % dans le groupe NON OLP. Une couverture bilatérale et complète de la zone lombaire basse a été atteinte chez 60 % des patients OLP versus 51 % dans le groupe NON OLP mais ces différences ne sont pas significatives. À 6mois, 81,0 % des patients OLP versus 69,4 % dans le groupe NON OLP ont présenté une amélioration d’au moins 30 % de leur EVA pour le bas du dos, tandis que 52,4 % d’entre eux ont atteint une amélioration d’au moins 50 % versus 38,8 % dans le groupe NON OLP. L’amélioration fonctionnelle à 6mois calculée par l’Oswestry Disability Index dans le groupe français des patients OLP (n=14), a été significative, diminuant de 60,67 % à 33,43 %.

En dépit des limites de cette analyse rétrospective de sous-groupes, cette étude suggère que le niveau vertébral (T8-T9) et le positionnement de l’électrode sur la ligne médiane semblent être des facteurs décisifs lors de l’implantation, en permettant d’optimiser la couverture paresthésique et finalement, les résultats cliniques et fonctionnels. La sophistication technologique de ces dernières années en matière de neurostimulation s’est accompagnée d’une augmentation de la taille des électrodes chirurgicales de SME et des possibilités de programmation. L’implantation de ces électrodes multicolonnes peut être réellement considérée comme une procédure de « neurochirurgie fonctionnelle » et bénéficier de la coopération peropératoire du patient, comme c’est le cas pour les procédures de stimulation cérébrale profonde, grâce à l’apport des techniques d’implantation mini-invasives.