Phẫu thuật kích thích não sâu là một phương pháp nhằm đưa điện cực (bằng kim loại) vào đúng nhân dưới đồi thị nằm sâu bên trong não. Phẫu thuật được thực hiện gồm 2 giai đoạn: Giai đoạn đặt điện cực vào trong não được thực hiện với trạng thái người bệnh tỉnh táo hoàn toàn, kéo dài từ 3-6 giờ. Giai đoạn sau, người bệnh được gây mê, đặt nội khí quản để bác sĩ đặt dây nối với máy kích thích dẫn ra khỏi não, luồn dưới da từ vùng đầu đến vùng trước ngực rồi gắn vào máy tạo nhịp được đặt ở đó. 
Điều đặc biệt của phẫu thuật đặt điện cực kích thích não sâu, đây là ca mổ ít xâm lấn, nhưng đòi hỏi độ chính xác rất cao đến từng mm, vì thế cần có 1 ê-kíp am hiểu bệnh và quá trình phẫu thuật gồm có bác sĩ nội thần kinh, bác sĩ ngoại thần kinh, ê kíp gây mê và đội ngũ kỹ thuật viên sử dụng thành thạo trang thiết bị để đánh giá hiệu quả của phẫu thuật ngay trong quá trình đặt điện cực kích thích não sâu. 
Phẫu thuật lấy bỏ điện cực kích thích thần kinh được tiến hành sau phẫu thuật đặt điện cực thần kinh với 1 số chỉ định nhất định. 

- Nhiễm trùng , dị ứng với điện cực
- Người bệnh có nguyện vọng muốn rút điện cực (nguyên nhân tâm lý, tôn giáo) .
- Thay điện cực mới do điện cực cũ đã hỏng hoặc có vấn đề.

- Người bệnh từ chối thực hiện
- Điện cực còn đang hoạt động tốt, rút ra có thể gây nguy hiểm cho người bệnh
- Các chống chỉ định khác của ngoại khoa nói chung : bệnh nặng, thể trạng yếu, bệnh mãn tính phối hợp....

1.   Người thực hiện 
- Phẫu thuật viên chuyên khoa ngoại thần kinh
- Số lượng PTV phụ mổ :1 người
2.   Người bệnh
- Người bệnh và gia đình được giải thích rõ trước mổ về tình trạng bệnh và tình trạng chung, về các khả năng phẫu thuật sẽ thực hiện, về những tai biến, biến chứng, di chứng có thể gặp do bệnh, do phẫu thuật, do gây mê, gây tê, giảm đau, do cơ địa người bệnh...
-  Nâng cao thể trạng, cân bằng các rối loạn do hậu quả của bệnh hay do cơ địa, bệnh mãn tính, tuổi.
-  Điều trị ổn định các bệnh nội khoa như đái tháo đường, cao huyết áp.... trước khi can thiệp phẫu thuật (trừ trường hợp mổ cấp cứu). Truyền máu nếu người bệnh có thiếu máu nhiều.
- Nhịn ăn, thụt tháo, vệ sinh vùng phẫu thuật và toàn thân.
- Dùng kháng sinh dự phòng trước mổ.
3.   Phương tiện 
- Dụng cụ theo chuyên khoa, máy móc, vật tư tiêu hao.
- Bộ tháo điện cực theo chuyên khoa (tuỳ từng loại điện cực)
4.   Dự kiến thời gian phẫu thuật: 30 phút

1.   Tư thế : người bệnh nằm ngửa
2.   Vô cảm : gây mê nội khí quản.
3.   Kỹ thuật 
- Bước 1: Cạo tóc xung quanh điện cực, vô khuẩn, trải toan.
- Bước 2: Gây tê tại chỗ, rạch da
- Bước 3: Bộc lộ điện cực, cầm máu các tổ chức xung quanh, chú ý bảo tồn các điện cực
- Bước 4: Lắp bộ dụng cụ tháo điện cực và tiến hành tháo các điện cực.
- Bước 5: Quan sát kỹ vị trí rút điện cực, cầm máu vỏ não nếu có chảy máu từ các mạch máu tại vỏ não
- Bước 6: Cầm máu kỹ, đóng vết mổ theo giải phẫu.

1.  Theo dõi : Các dấu hiệu sinh tồn sau mổ: Mạch, nhiệt độ, huyết áp, nhịp thở...
2.   Các biến chứng sau mổ có thể xảy ra và nguyên tắc xử lý
- Chảy máu tại chỗ : theo dõi sát các dấu hiệu tụ máu dưới da, băng ép tạm cầm máu, nếu không đỡ phải mổ lại cầm máu.
- Nhiễm trùng: theo dõi dấu hiệu sưng nóng đỏ đau tại vùng mổ, dùng kháng sinh phổ rộng, chủ yếu do tụ cầu gây ra.
-  Rò dịch não tuỷ: có thể điều trị nội khoa bằng đặt dẫn lưu thắt lưng, nếu không đỡ phải mổ lại vá kín màng cứng.