(121)，但是应该理解，微刺激器(120)无需包括引线。微刺激器(120)可被植入患者体内并相对于控制器(110)进行放置，借此微刺激器(120)可以接收控制器(110)产生的输出信号
(112)。刺激电路(121)可以接收输出信号(112)，并且可以基于已接收的输出信号(112)产生刺激信号(114)。例如，在一些变形中，微刺激器(120)可以包括无源刺激电路，该电路被配置为处理输出信号(112)并将已处理的信号作为刺激信号(114)传送到组织，不使用微刺激器(120)内的任何内部逻辑或智能。所形成的刺激信号(114)可以是直流或交流信号，并且可通过一个或多个电极(117)被施加到解剖目标(123)，例如泪腺。刺激信号(114)可以实现电荷平衡。微刺激器可通过任何适当的方式配置，如下面更详细地描述的那样。
[0068]当刺激信号(114)被传送到解剖目标(123)时，刺激可导致所需的生理效应(例如，使患者产生泪液)。刺激解剖目标(123)可产生任何适当的内分泌或其它生理结果，其中包括一一但不限于一一流体、电解质和蛋白质的分泌、血管舒张，从而增加泪液量，增加泪液质量，改善表面健康条件、减小泪液渗透压(osmolarity)以及减轻眼睛炎症。
[0069]图1B示出有线刺激系统(130)的变形的框图。有线刺激系统(130)可以包括控制器(140)和微刺激器(150)。控制器(140)可以包括外壳(149)和控制器电路(145)，并且可被配置为通过诸如导线或其它介质之类的有线传输线路(148)将输出信号(142)发送到微刺激器(150)。有线传输线路(148)可以附着在控制器(140)上并通过患者身体路由到微刺激器(15 O)。微刺激器(15 O)可被植入患者体内并相对于控制器(14 O)定位，从而使微刺激器
(150)可以从控制器(140)接收输出信号(142)。刺激电路(151)可以接收输出信号(142)，并且可以基于已接收的输出信号(142)产生刺激信号(144)。刺激信号(144)可通过一个或多个电极(147)和在一些实例中的一个或多个引线(143))被施加到解剖目标(153)，例如泪腺。刺激解剖目标(153)可导致一个或多个生理或其它内分泌结果(159)，例如上面刚描述的结果。
[0070]当刺激系统包括位于控制器与微刺激器之间的传输线路，或将一个或多个电极连接到微刺激器的引线时，这些传输线路和/或引线可具有隧道。隧穿路径可以取决于植入微刺激器、控制器和/或电极的位置。例如，隧穿路径可从耳朵区域(表面到颞骨)延伸到眼眶的颞面(temporal aspect)，进入眼眶的上侧面(super1r lateral aspect)，通过眶隔并到达解剖目标。
[0071 ]微刺激器
[0072]如上所述，此处描述的刺激系统包括一个或多个微刺激器。微刺激器可以是任何适合于将刺激传送到组织的装置。在一些变形中，微刺激器可以包括一个或多个无源刺激电路，其中该装置不包括任何内部逻辑或智能(例如，ASIC、微控制器等)。在这些变形的一部分中，微刺激器不具有内部电池。在这些变形中，微刺激器可以仅包括耗散电路，该电路从控制器接收输出信号，基于已接收的信号产生电流，以及传送所产生的电流。耗散电路可以包含一个或多个信号调节单元，这些单元可对接收自控制器的信号进行整形或以其它方式进行修改。在一些变形中，该电路可被配置为从外部源接收能量，将能量整流为刺激脉冲，并且允许无源电荷平衡。在一些变形中，微刺激电路可以包括一个或多个整流器、一个或多个限幅单元，以及一个或多个斜坡(ramping)控制单元，它们的组合等。在一些变形中，耗散电路可以包括一个或多个可调节/调谐的部件。
[0073]在其它变形中，微刺激器可以包括内部逻辑，该逻辑可用于对接收自控制器的信号进行整形或修改。在这些变形的一部分中，微刺激器可以不包括内部电池，这样，通过控制器的输出信号接收操作功率。在另外一些变形中，微刺激器可以包括可植入脉冲产生器，该产生器包括产生电脉冲并将该电脉冲传送到组织所需的所有电路。此处描述的刺激电路可包含允许控制器检测刺激电路的一个或多个操作参数的元件。
[0074]图2示出可用于此处描述的刺激装置的无源刺激电路(200)的一个变形。如此出所示，刺激电路(200)可以包括微刺激器线圈(202)(例如，导电线圈)、包括二极管(204)和电阻器(206)的整流电路(205)、调谐电容器(208)和耦合电容器(216)。如此处所示，微刺激器线圈(202)的一端可以连接到调谐电容器(208)的第一端，以及整流电路(205)的第一端。电阻器(206)和二极管(204)可以并联连接，其中整流电路(205)的第一端连接到调谐电容器
(208)和微刺激器线圈(202)，整流电路(205)的第二端连接到耦合电容器(216)。耦合电容器(216)可以连接到第一电极(210)。应该理解，整流电路(205)可以包括半波整流器、全波整流器等。微刺激器线圈(202)的第二端可以连接到调谐电容器(208)的另一端和第二电极(212)0
[0075]在操作中，控制器(未示出)产生的磁场可被施加到微刺激器线圈(202)。作为所施加的磁场的结果(例如，通过电感耦合)，微刺激器线圈(202)可以产生电流icclll。调谐电容器(208)可以形成带有微刺激器线圈(202)的调谐电路，以便微刺激器线圈(202)仅接收使用特定频率或频率范围产生的磁场。电流可以通过电阻器(208)和二极管(204)的整流电路并在第一 (210)与第二 (212)电极之间传送ilciad。电流ilciad可以通过组织(214)(在图2中表示为电阻器)。耦合电容器(216)可以提供施加到组织(214)用于刺激的AC耦合和电荷平衡。耦合电容器(216)可以在活动刺激脉冲通过整流电路(205)时进行充电，并且可以在传送活动刺激脉冲之后的不活动阶段期间通过整流电路的电阻器(208)进行放电。
[0076]由于无源刺激电路被配置为调节和传送接收自控制器的输出信号，因此，微刺激器传送的刺激信号的一个或多个特征可以至少部分地依赖于刺激信号的一个或多个特征。控制器可以调节输出信号的一个或多个特征(例如，幅度、突发(burst)宽度、突发频率等)以改变微刺激器产生的刺激信号的一个或多个特征(例如，幅度、脉冲宽度、脉冲频率)ο例如，微刺激器产生的所施加的信号的幅度可以通过改变控制器线圈产生的交变磁场的幅度来修改。
[0077]尽管刺激电路(200)在图2中示出被包括线圈(202)，但是将理解，此处描述的刺激电路可以通过任何适当的方式接收能量。例如，在一些变形中，刺激可被配置为接收磁能。在这些变形中，微刺激器可以包括一个或多个线圈(例如，图2中所示)和/或磁电元件，该磁电元件可以由在被施加磁场时产生电流的材料形成。磁电元件可以由诸如Cr2O3之类的一种或多种材料、一种或多种多铁性材料、它们的组合等形成。与线圈相比，磁电元件可允许以更小的体积或设备足印(footprint)产生电流。磁电元件可以进一步整形为当以相对于磁场的多个取向定位时能够产生电流。
[0078]在一些变形中，刺激电路可被配置为接收超声能。例如，在一些变形中，微刺激器包括一个或多个超声换能器，该换能器可以响应于已发送的超声信号而产生电流。在一些变形中，可使用一个或多个超声发射器在微刺激器上聚焦超声信号。在其它变形中，微刺激器可被配置为接收光能(例如，红外线、紫外线、可见光波长等)并响应于它们而产生电流。例如，在一些变形中，刺激电路可以包括一个或多个光伏元件，该元件响应于已接收的光能而产生电流。在其它变形中，微刺激器可被配置为接收远场RF能。例如，微刺激器可使用天线接收高频率RF能，该高频率RF能可允许容忍各种微刺激器的取向。应该理解，在一些变形中，此处描述的微刺激器能够从多个源接收能量，例如磁、超声、光和/或RF信号的组合。
[0079]在其中刺激电路被配置为使用电感耦合产生电流的变形中，刺激电路可被配置为改善对内部部件与外部部件之间的角不对准的容忍度。在这些变形的一部分中，微刺激器可以包括两个或多个以非平行取向定位的线圈。图3A-3F示出具有多个线圈的线圈设置的三个变形。例如，图3A和3B分别示出包括第一线圈(302)和第二线圈(304)的线圈设置(300)的侧视图和俯视图。如这些图所示，第一线圈(302)可以位于相对于第二线圈(304)的平面成角度(Q1)的平面中。第一和第二线圈的平面之间的角度(Q1)在图3A和3B中示出为接近90度，但是应该理解，该角度可以是任何适当的角度(例如，大约45度、大约60度等)ο通过将线圈置于不同的平面中，即使其中一个线圈垂直于外部线圈定位，线圈设置仍能产生电流。
[0080]图3C和3D分别示出具有第一线圈(308)、第二线圈(310)和第三线线圈(312)的线圈设置(306)的另一变形的侧视图和俯视图。第一线圈(308)、第二线圈(310)和第三线线圈(312)中的每一个的平面可以相对于其它线圈成一定角度。例如，在图3C和3D所示的变形中，第一线圈(308)的平面可以垂直于第二线圈(310)的平面，第三线线圈(312)的平面可以同时垂直于第一线圈(308)和第二线圈(310)的平面。应该理解，任何两个线圈之间的角度都可以是任何适当的角度。图3E和3F分别示出具有第一线圈(316)、第二线圈(318)和第三线圈(320)的线圈设置(314)的另一变形的透视图和侧视图。第一线圈(316)、第二线圈(318)和第三线线圈(320)中的每一个的平面可以相对于其它线圈成一定角度，如上面描述的角度。此外，为了有助于缩小线圈设置(314)的整个轮廓，第一线圈(316)可被置于第二线圈(318)内，并且第一线圈(316)和第二线圈(318)可被置于第三线圈(320)内。在其中刺激电路包括含有多个线圈的线圈设置的实例中，刺激电路可以包括多个调谐电路，并且多个线圈产生的电流可以使用整流器求和。
[0081]尽管上面参考图2描述的无源刺激电路(200)被配置为将电刺激传送给患者，但是应该理解，此处描述的微刺激器可被配置为将任何适当的刺激施加给患者。在一些变形中，微刺激器可被配置为将一个或多个光信号、声信号等传送给患者。
[0082 ]此处描述的刺激电路可以包括一个或多个电安全特征。电安全特征可以限制微刺激器接收或产生的信号的一个或多个参数，这样可以防止为患者提供潜在有害的刺激电路。电安全特征可以包括与电极串联连接以限制电荷传送的诸如电容器之类的一个或多个元件、与电极串联连接以确保DC电荷平衡刺激的诸如电容器之类的一个或多个元件、与电极和/或串联电容器并联连接以允许通过电容放电实现DC电荷平衡刺激的一个或多个电阻器、与电极串联连接以限制最大刺激电流幅度的一个或多个电流限制二极管、限制最大输出电压的一个或多个齐纳二极管、它们的组合等。与电极并联连接的电阻器的阻抗可以大于组织负载阻抗，从而确保功率高效刺激。
[0083]图4示出包括电流限制装置的刺激电路(400)。如此处所示，刺激电路(400)可以包括线圈(402)、调谐电容器(404)、由二极管(406)和电阻器(408)组成的整流电路(405)，以及第一(414)电极和第二电极(416)。这些元件可以与刺激电路(200)的部件相同，并且可以按照上面针对图2的描述定位。此外，图4还示出了电流限制二极管(412)，其中电流限制二极管(412)将第二电极(416)与线圈(402)和调谐电容器(404)隔离。电流限制二极管(412)可以限制通过二极管(412)的电流，它还可以限制通过第一电极(414)与第二电极(416)之间的组织负载(410)的电流。例如，如下面更详细描述的，当通过组织负载(410)传送脉冲时，提供电荷平衡的再充电电流初始可以具有导致不适或对不希望组织的刺激的幅度。电流限制装置(或者诸如高阻抗再充电电路或齐纳二极管之类的上述电安全特征之一，或者与组织负载并联的电压限制元件)可以限制再充电电流的量值，从而能够防止不希望的组织刺激或不适/疼痛。
[0084]在一些变形中，此处描述的刺激电路包括一个或多个可调元件。例如，刺激电路可以包括一个或多个可变电阻元件、可变电容元件、可变电感元件、可变非线性元件等。可变电阻元件、可变电容元件、可变电感元件或可变非线性元件可用于改变刺激电路的特性，例如谐振频率，或者改变诸如幅度之类的刺激参数。在包括可变部件的变形中，可变部件可进行可逆改变，或者不可逆改变。在一些实例中，一个或多个可变部件可被外部控制器控制和改变，如下面更详细地描述的那样。可变部件被通过调节来调节或以其它方式改变微刺激器的一个或多个功能。例如，可调元件可用于改变微刺激器的接收单元或输出单元的谐振频率，这可以控制接收单元能够接收的输出信号的频率和微刺激器产生的刺激信号的频率。额外地或备选地，可调元件可用于改变微刺激器提供的刺激的一个或多个参数(例如，幅度、脉冲宽度等)。
[0085]此处描述的任何刺激电路部件都是可调的。例如，在一些变形中，刺激电路(200)中的调谐电容器(208)可被调谐为调节刺激电路(200)的输出。图5A和58示出包括可调元件的两个刺激电路实例。图5A示出刺激电路的变形(500)。如此处所示，刺激电路(500)可以包括线圈(502)、调谐电容器(504)和由二极管(506)和电阻器(508)组成的整流电路(505)、第一电极(514)和第二电极(516)，以及电流限制二极管(512)。这些元件可像上面参考图2和4那样进行设置。此处还示出串联连接在整流电路与第一电极(514)之间的可变元件(518)。可变元件(518)可以包括诸如光-FET之类的可变阻抗元件，光可调谐电阻器、电容器、可编程电流限制器等。可变元件(518)可被调节(例如，通过控制器)来改变经过其中的电流，这样可以改变经过第一电极(514)与第二电极(516)之间的组织负载(510)的电流。图5B示出刺激电路的另一变形(520)，该电路包括与图5A—样的部件，但是其中可变部件(518)被设置为与第一电极(514)和第二电极(516)并联。
[0086]在一些变形中，微刺激器可以包括无源刺激电路，该电路被配置为无源地斜升在刺激期间被提供给患者的刺激信号的幅度。在这些变形的一部分中，无源刺激电路可被进一步配置为限制被提供给患者的刺激信号的最大幅度。图36示出无源刺激电路(3600)的一个变形的框图，该电路可被配置为无源地斜升刺激电路产生的刺激信号。如此处所示，无源刺激地电路(3600)可以包括接收单元(3602)、信号调节单元(3603)、斜坡控制单元(3608)和输出单元(3610)。信号接收单元(3602)可以从控制器接收一个或多个输出信号，这些信号可用于驱动信号调节单元(3603)和斜坡控制单元(3608)。在一些变形中，信号接收单元(3602)可以是调谐的电路，以便信号接收单元(3602)仅接收具有特定频率或频率范围的输出信号。
[0087]信号调节单元(3603)可以包括限幅单元(3604)和整流单元(3606)，但是应该理解，信号调节单元(3603)可包括能够整形或以其它方式改变接收单元(3602)接收的输出信号的单元的任何组合。在其中信号调节单元(3603)包括整流单元(3606)的变形中，整流单元(3606)整流信号接收单元(3602)正在接收的信号，并且可包括全波整流器或半波整流器。在包括限幅单元(3604)的变形中，限幅单元(3604)可以限制被传送到组织的刺激电流的幅度。例如，限幅单元(3604)可以包括一个或多个齐纳二极管、电流限制元件等，该单元可削减或以其它方式限制刺激电路内信号的幅度。例如，在一些变形中，控制器所产生的输出信号可以大于希望的刺激信号幅度以考虑控制器输出级与微刺激器接收单元之间的潜在对准差别。在这些变形中，限幅单元(3604)可削减接收单元(3602)接收的过剩功率。尽管在图36中示出为包括在信号调节单元(3603)中，但是应该理解，限幅单元(3604)可包括在刺激电路(3600)的任何单元中。
[0088]信号调节单元(3603)可将已调节的输出信号提供给输出单元(3610)，该输出单元可通过一个或多个电极将刺激信号传送给组织。被从信号调节单元(3603)传送到输出单元(3610)的刺激信号的幅度可被至少部分地被斜坡控制单元(3608)控制。在一些变形中，斜坡控制单元(3608)可以包括充电单元(3612)和场效应晶体管(3614)。信号调节单元(3603)和输出单元(3610)可连接到场效应晶体管(3614)的源极端子和漏极端子，并且充电单元(3612)可连接到场效应晶体管(3614)的栅极端子。充电单元(3612)提供给场效应晶体管(3614)的电压可确定在信号调节单元(3603)与输出单元(3610)之间流动的电流。例如，当充电单元(3612)未充电时(当接收单元(3602)初始开始从控制器接收输出信号时发生)，场效应晶体管(3614)可以阻止电流在信号调节单元(3603)与输出单元(3610)之间流动，从而阻止将刺激信号传送给患者。当接收单元(3602)将电力提供给充电单元(3612)时，被提供给场效应晶体管(3614)的栅极的电压增加(例如，通过给可充电部件充电，将在下面更详细地描述)，这样会增加在信号调节单元(3603)与输出单元(3610)之间流动的电流量。因此，输出单元(3610)提供的刺激信号的幅度可以在充电单元(3612)充电时增加，刺激信号的幅度可以自动斜升，直到充电单元(3612)完全充电。此斜升速度可通过充电单元(3612)的充电速率确定。此外，充电单元(3612)可被配置为在不被提供电力时放电。这样允许斜坡单元(3602)在不同的治疗会话(sess1n)之间重置，以便刺激电路能够斜坡化在后续治疗中产生的后续刺激信号。
[0089]图43示出刺激器电路的变形(4320)，该电路可被配置为无源地斜坡化刺激电路提供的刺激信号。如此出所示，刺激器电路(4320)可以包括接收单元(4322)、信号调节单元(4324)、斜坡控制单元(4326)和输出单元(4328)。如上面参考图36更详细地描述的那样，接收单元(4322)可被配置为从控制器(未示出)接收输出信号，并且可以将已接收的信号发送到信号调节单元(4324)和斜坡控制单元(4326)。在图43所示的变形中，接收单元(4322)可以包括谐振电路，该电路包括与调谐电容器(4332)并联连接的线圈(4330)。该谐振可被调谐或以其它方式被配置为接收在特定频率或频率范围上发送的输出信号。但是应该理解，接收单元(4322)可以包括接收输出信号(例如，磁场、RF信号、光信号、超声信号等)并根据该输出信号产生电流或电压的任何适当的部件。
[0090]如上所述，接收单元(4322)接收的信号可被传送到信号调节单元(4324)和斜坡控制单元(4326)。在图43所示的变形中，信号调节单元(4324)可以包括整流单元(4334)、幅度控制单元(4336)和电流源单元(4338)。应该理解，信号调节单元(4324)可以仅包括这些单个部件的一部分和/或可以包含其它所需的部件。在包括整流单元(4334)的变形中，整流单元(4334)可被配置为将任何交流信号转换为直流信号。整流单元可以是半波整流器或全波整流器，在一些实例中，可被配置为对整流信号进行平滑处理。例如，图43所示的整流单元(4334)的变形可以包括半波整流器，该整流器包括二极管(4340)和被置于半波整流器输出的平滑电容器(4342)。
[0091]在包括幅度控制单元(4336)的变形中，幅度控制单元(4336)可被配置为限制输出级(4328)传送的信号的最大幅度。例如，图43所示的幅度控制单元(4336)可以包括齐纳二极管(4344)，当跨齐纳二极管(4344)的电压超过阈值电压时，该齐纳二极管从信号调节单元(4324)分流。应该理解，幅度控制单元(4336)可以包括任何适当的电流限制或电压限制元件，这些元件可被置于刺激器电路(4300)的任何适当部分中(例如，作为接收单元(4322)、信号调节单元(4324)、斜坡控制单元(4326)、输出单元(4328)、它们的组合等的一部分)。在一些变形中，刺激电路可以包括多个幅度控制单元，其中每个幅度控制单元可以限制所产生的刺激信号的不同方面，或者可以限制不同位置上所产生的控制信号的各方面。
[0092]在其中信号调节单元(4324)包括电流源单元(4338)的变形中，电流源单元(4338)可被配置为充当电压控制电流源，该电流源可基于电流源单元(4338)接收的电压输入输出电流。例如，在一些变形中(如图43所示)，电流源单元(4338)可以包括晶体管(4346)(例如，JFET、M0SFET、BJT)，其中晶体管(4340)的栅极和源极相连(例如，通过电阻器(4348)等)，在一些变形中，电流源单元(4338)可以充当恒定电流源，该恒定电流源可以在任何高于特定阈值的电压被施加到电流源单元(4338)的输入时提供恒定电流。在一些变形中，电流源单元可以包括一个或多个电流限制二极管等。在一些变形中，电流源单元(4338)可以包括电流镜电路。电流镜电路可以是对称或不对称电路。
[0093]一旦已接收的输出信号被信号调节单元(4324)调节，该信号便可被传送到输出单元(4328)。输出单元(4328)因此通过电极(4352