Methodenartikel

Integratie van elektroporatie in de urologische praktijk: ontwerp en evaluatie van een nieuwe transurethrale elektrode

DOI:

10.3791/69908

⸱

20 maart 2026

 ,  ,  ,  , 
1Department of Urology, Copenhagen University Hospital - Zealand University Hospital Roskilde, 2Department of Clinical Medicine, Faculty of Health and Medical Sciences, University of Copenhagen, 3Department of Veterinary Clinical Sciences, Faculty of Health and Medical Sciences, University of Copenhagen, 4Department of Clinical Oncology and Palliative Care, Copenhagen University Hospital - Zealand University Hospital Roskilde

In dit artikel

Samenvatting

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Het artikel presenteert een eenvoudige en reproduceerbare methode voor transurethrale calciumelektroporatie met behulp van een nieuw ontwikkelde endoscopische elektrode die compatibel is met standaard urologische apparatuur. De studie is een belangrijke vooruitgang in transurethrale toepassing van elektroporatie en effent de weg voor de uitbreiding van innovatieve en minimaal invasieve behandeling van urinetumoren.

Samenvatting

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Blaastumoren vormen een aanzienlijke gezondheidsuitdaging, maar de vooruitgang in de behandeling is gering. Elektroporatie is het gebruik van korte elektrische pulsen die celmembranen permeabiliseren met als doel een direct cytotoxisch effect (irreversibele elektroporatie) of voor geneesmiddel- en genlevering in cellen (reversibele elektroporatie). In deze studie werd calcium gebruikt (calciumelektroporatie). Het gebruik van elektroporatie in de uro-oncologie is beperkt vanwege een gebrek aan geschikte instrumenten. De studie richt zich op het ontwerp en de klinische bruikbaarheid van een nieuwe transurethrale elektrode en de technische prestaties ervan bij varkens. Deze elektrode met vaste geometrie bestaat uit twee tegengestelde arrays van elk drie naalden. De centrale naald is verschoven ten opzichte van een denkbeeldige lijn tussen de twee buitenste naalden. Dit zorgt voor een uniforme, vierkante elektrische veldverdeling. De elektrode is compatibel met een transurethrale resectoscoop en is een verwisselbaar werkelement waardoor de telescoop wordt ingebracht. De externe pulsgenerator is verbonden met de hendel. Vergrendelingsmechanismen zorgen voor uitlijning van de apparatuur tijdens de assemblage. De geschiktheid werd beoordeeld bij gezonde varkensblaasjes, die lijken op de mens en het gebruik van vergelijkbare instrumenten mogelijk maken. Onder algehele narcose werd de resectoscoop transurethraal ingebracht. Calcium werd met een endoscopische naald in de blaaswand geïnjecteerd, de elektrode werd ingebracht en de naalden werden geplaatst in het gebied dat met calcium was geïnjecteerd. Elektrische pulsen werden toegepast (8 pulsen, 100 μs, 5000 Hz en 400 V overeenkomend met een spanningsverhouding van 1000 V/cm tot elektrodeafstand). Daarna werden de instrumenten ingetrokken. De omgang met de instrumenten lijkt sterk op gevestigde urologische technieken. De positionering van de elektrode werd visueel beheerd en de pulsaflevering kwam overeen met standaard transurethrale procedures. De pulsen werden succesvol toegediend. Het transurethrale gebruik en de werking van de nieuwe elektrode in de blaas sluit aan bij bestaande urologische instrumenten en technieken, waardoor urologen zich naadloos kunnen aanpassen.

Inleiding

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Tumoren van de urineblaas vormen een aanzienlijke wereldwijde gezondheidslast. De hoge incidentie en de neiging tot terugkering plaatsen de maligniteit onder de duurste soorten kanker 1,2. Daarnaast wordt verwacht dat de incidentie tegen 2040 met ongeveer 70% zal toenemen. Ondanks de groeiende uitdaging zijn therapeutische innovaties tot voor kort schaars gebleven4.

Een opkomende en veelbelovende behandelmethode is elektroporatie, waarbij korte elektrische pulsen worden toegepast op doelweefsels5. De pulsen permeabiliseren celmembranen tijdelijk of permanent, waardoor twee verschillende therapeutische mechanismen mogelijk worden. Irreversibele elektroporatie (IRE) die direct cytotoxiciteit induceert6, en reversibele elektroporatie die intracellulaire afgifte van geneesmiddelen of genen faciliteert7. Elektroporatie is al gevestigd als behandelmethode in andere medische vakgebieden, zoals hartablatie bij hartritmestoorzaken8 en elektrochemotherapie (ECT) voor verschillende vormen van kanker 9,10,11. Het gebruik van elektroporatie in de uro-oncologie is echter beperkt geweest.

Recente vooruitgang in elektroporatietherapie omvat calciumelektroporatie (CaEP). CaEP gebruikt het anders niet-toxische calcium als cytotoxisch middel en is eerder aangetoond dat het tumoren met verschillende histologieënkan uitroeien 12,13,14. Bij cutane tumoren worden naaldelektroden of platen met vaste geometrie vaakgebruikt 14,15,16. In een fase I observationele studie van CaEP op terugkerende mucosale hoofd- en halstumoren werd een flexibele vingerelektrode met lineaire array-naalden, een hexagonale of lineaire array-elektrode op een handvatgebruikt. In studies naar colorectale en slokdarmkankers werd CaEP uitgevoerd met elektroden die compatibel waren met de endoscopen (colonoscoop of gastroscoop). Echter, intravesicale CaEP is belemmerd door het ontbreken van geschikte instrumenten voor de transurethrale benadering, en tot nu toe documenteert slechts één rapport het effect van CaEP-behandeling op metastasen van urotheliale carcinomen bij mensen20.

De huidige behandeling van blaastumoren bij primis overgangscel (urotheliale) carcinomen is transurethrale resectie (TURBT), waarbij een resectoscoop via de urethra wordt ingebracht onder visuele begeleiding, irrigatie en instrumentuitwisseling, mogelijk gemaakt door een beschermende omhulsel in de plasbuis. De tumoren worden verwijderd met een bipolaire resectielus die het weefsel kan doorsnijden en stollen. Gezien de procedurele overeenkomsten tussen TURBT en elektroporatie met een transurethrale elektrode, zou CaEP een grote stap vooruit zijn als een haalbare en minimaal invasieve benadering voor de behandeling van urineblaaskanker.

De nieuwe "OpField-elektrode" (Figuur 1) van onze groep is ontworpen om de bekende opstelling in TURBT te integreren met elektroporatie direct in de urineblaas en maakt een eenvoudige en innovatieve therapeutische optie mogelijk voor zowel niet-spierinvasieve als spierinvasieve blaastumoren. In dit artikel beschrijven we het ontwerp, de assemblage en de in vivo manipulatie van de eerste transurethrale elektrode voor elektroporatie in de urineblaas met directe endoscopische visualisatie.

De elektrode is een eenmalige elektrode met vaste geometrie, die bestaat uit twee tegenovergestelde arrays van elk drie naalden. De naalden zijn 4 mm lang, en de centrale naald is ~0,8 mm verschoven ten opzichte van een denkbeeldige lijn tussen de twee buitenste naalden. De verplaatste centrale naald zorgt voor een uniform, vierkante elektrische veld (Figuur 2). De elektrodearray bestaat uit een distal uiteinde met een bipolaire constructie, met twee lasergesneden vorkachtige elektroden die elk 3 naaldpunten hebben. Elke elektrodepaal is gemonteerd in een precisie-roestvrijstalen buis en overgegoten met medisch-grade UV-lijm. Elke elektrodepoot is geïsoleerd met een medische polyolefine-gebaseerde waterkrimp. Het handvat van het apparaat is 3D-geprint met een medisch hars. Deze subassemblage ondergaat 100% visuele inspectie en wordt gereinigd en gedesinfecteerd voordat deze in de eindmontage in de cleanroom wordt geïntroduceerd. Het volledig geassembleerde apparaat wordt verpakt in een warmteverzegelde Tyvek-sterilisatiezak en gesteriliseerd met E-straalstraling. De elektrode is compatibel met een transurethrale resectoscoop die wordt gebruikt voor TURBT en fungeert als een verwisselbaar werkelement waardoor de telescoop wordt ingebracht. De externe pulsgenerator is verbonden met de hendel en vergrendelingsmechanismen zorgen voor uitlijning van de apparatuur tijdens de assemblage.

Een ander zeer belangrijk voordeel van CaEP ten opzichte van ECT is het gebruik van het niet-toxische calcium als therapeutisch middel, ten behoeve van zowel patiënten als medisch personeel21.

In vivo worden de potentiële klinische adoptie, gebruikerservaring en praktische eigenschappen van de elektrode geëvalueerd, en de compatibiliteit en prestaties met standaard urologische instrumenten voor transurethral en endoscopisch gebruik worden beoordeeld. Dit deel wordt uitgevoerd bij varkens die qua grootte vergelijkbaar zijn met mensen, en daarom zullen dezelfde instrumenten bruikbaar zijn. Een schematisch diagram van de procedure is weergegeven in Figuur 3.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Gebruik gezonde varkens van vier tot vijf maanden oud van 50–80 kg (Sus scrofa domesticus, vrouwtjes), omdat hun urineblaas lijkt op die van mensen. De grootte van de varkens maakt het mogelijk om dezelfde transurethrale endoscopische instrumenten te gebruiken als bij mensen. Verdoof de varkens volgens institutionele richtlijnen (i.m. ketamine (7-10 mg·kg -1), dexmedetomidine (20-40 μg·kg -1) en butorphanol (0,1-0,2 mg·kg -1) als preanestheticum, en i.v. propofol (0,3-0,5 mg·kg -1) en sevofluraan in 60% zuurstof voor een getijdenvolume van 10 mL· kg -1 als anesthesie.

Ethische verklaring
De dierproeven worden uitgevoerd in overeenstemming met de toestemming van de Dierproeveninspectie (vergunning nr. 2024-15-0201-01759) en volgen de richtlijnen van het Europees Verdrag ter Bescherming van Gewervelde Dieren die voor experimentele en andere wetenschappelijke doeleinden worden gebruikt.

1. Voorbereiding van instrumenten en apparatuur

OPMERKING: De steriele resectoscoop wordt samengesteld door personeel dat steriele jurken en handschoenen draagt op een tafel met steriele gordijnen. Voor de behandeling zijn er twee artsen aanwezig die gespecialiseerd zijn in transurethrale procedures. De ene verzorgt het inbrengen en manipuleren van de instrumenten in de varken; de ander fungeert als assistent.

  1. Plaats de telescoop in een brug met een werkend kanaal.
  2. Steek de instrumenten in de schede.
  3. Verbind zoutoplossing met het irrigatiesysteem op de schede met een intraveneuze buisset.
  4. Open de buisset, vul de buis met zoutoplossing en verplaats de lucht.
  5. Bevestig de camerakop en de verlichtingskabel aan de telescoopvoet.
  6. Verbind de steriele transurethrale apparatuur met het schone visualisatieplatform om een realtime beeld op het verbonden scherm te produceren.
    OPMERKING: Dit gebeurt met hulp van niet-steriel personeel. Voorafgaand aan de procedure wordt het beeld witgebalanceerd om ervoor te zorgen dat witte objecten die door de camera zijn opgenomen wit lijken. Alle vergrendelingsmechanismen moeten volledig worden vastgezet om verkeerde uitlijning of loskoppeling te voorkomen en om een goede irrigatie tijdens de procedure te garanderen.

2. Voorbereiding van de transurethrale elektrode

  1. Haal de elektrode uit de steriele verpakking.
  2. Verbind de elektrode met de externe pulsgenerator door de steriele geïsoleerde kabel aan het handvat van de elektrode aan te sluiten op de schoon geïsoleerde kabel bij de externe pulsgenerator.

3. Externe pulsgenerator

  1. Kies de lineaire configuratie-elektrode-instelling op het display, omdat deze compatibel is met de transurethrale elektrode.
  2. Stel 8 pulsen in van 100 μs, frequentie 5000 Hz en spanning 400 V, correlend met de spanning-naar-elektrodeafstand verhouding van 1000 V/cm in de aangewezen velden op het scherm.

4. Injectienaald en calciumgluconaat

VOORZICHTIG: Behandel calciumgluconaat volgens de veiligheidsvoorschriften van de instelling. Verwijder calciumgluconaat als gevaarlijk afval.

  1. Haal de cystoscopienaald uit het steriele pakket en pas de lengte van de naaldtop aan op 2 mm.
  2. Neem een fles calciumgluconaat 100 mg·mL-1.
  3. Vul één of meer spuiten met het benodigde calciumgluconaat.
  4. Verbind de spuit (bij voorkeur met een luer-lock-spuit) aan het distale uiteinde van de cystoscopienaald.
    OPMERKING: 2.2.-4.2. worden uitgevoerd met hulp van niet-steriel personeel. Gebruik van andere calciumverbindingen met dezelfde molariteit van calcium is mogelijk22.

5. Bereiding van het varken

  1. Plaats het varken in een dorsale lithotomiepositie en de billen uitgelijnd met de rand van de operatietafel.
  2. Zorg voor een vloeistofopvangzak met afvoer die wordt gebruikt voor transurethrale procedures onder het varken.
  3. Maak de vulva schoon met water en zeep. Installeer gel in de plasbuis voor desinfectie en pijnstillendheid.

6. Calcium-elektroporatieprocedure

  1. Open het irrigatiesysteem op de resectoscoop en bevestig de zoutwaterstroom.
  2. Plaats de resectoscoop, visueel geleid via de plasbuis, in de urineblaas.
  3. Stop de zoutoplossing zodra de resectoscoop is geplaatst. Leeg de blaas van resturine.
  4. Hervat de zoutwatertoevoer totdat de urineblaas gevuld is.
  5. Voer een cystoscopie uit en inspecteer de hele blaas.
  6. Steek de cystoscopienaald door het werkkanaal van de brug en visualiseer de punt van de naald.
  7. Injecteer 0,3 mL calciumgluconaat 100 mg·mL -1 in de blaaswand om een blaasje in de blaaswand te produceren.
    OPMERKING: Calciuminjectie wordt herhaald indien nodig om volledige dekking van het elektroporatiegebied te garanderen. Gedurende de procedure wordt de spoeling continu aangepast om een optimaal zicht op de blaaswand te garanderen.
  8. Verwijder de cystoscopienaald.
  9. Verwijder de telescoop. Laat de buitenste beschermmantel in de plasbuis.
  10. Verwijder de brug.
  11. Steek de telescoop in de transurethrale elektrode.
  12. Plaats de telescoop en de elektrode onder visuele begeleiding in de omhulsel van de blaas.
  13. Plaats de elektrodenaalden in het weefsel en bedek de gebieden die met calciumgluconaat zijn geïnjecteerd.
  14. Pas de elektrische pulsen toe door de chirurg met het voetpedaal, of door een niet-steriele assistent die de externe pulsgenerator bedient. Gebruik eerst de "opladen"-knop gevolgd door de "puls"-knop.
  15. Bevestig de voltooiing van de elektrische pulsen en succesvolle pulslevering door de pulsen die door het instrument worden opgewekt (spanning) en de pulsen die aan het weefsel (stroom) worden geleverd, te lezen die op de externe pulsgenerator worden weergegeven.
    OPMERKING: Lichte spiercontracties kunnen optreden tijdens de polsaanlevering. Als veiligheidsmaatregel kunnen spierverslappers tijdens de procedure worden toegediend. Elektroporatie moet onmiddellijk na calciuminjectie worden uitgevoerd. Tijdens de behandeling van meerdere/grotere tumoren wordt aanbevolen om af te wisselen tussen calciuminjectie en elektroporatie. In theorie kan het protocol worden gepauzeerd na behandeling van CaEP, maar dit is niet aan te raden omdat de behandeling onder algehele narcose plaatsvindt.

7. Regiment na de procedure

  1. Verwijder de telescoop en elektrode wanneer elk gebied dat met calciumgluconaat is geïnjecteerd is elektroporeerd.
  2. Leeg de blaas.
  3. Verwijder de resectoscoop voorzichtig met de buitenste schede met een obturator.
  4. Maak de algehele narcose en medicatie af.
  5. Laat het varken wakker worden volgens de institutionele richtlijnen.
  6. Behandel postprocedurele pijn wanneer nodig volgens de richtlijnen van de instelling.
  7. Gooi de elektrode weg als scherp afval.

Resultaten

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Een voorlopig onderzoek bij 3 varkens van 30-40 kg resulteerde in succesvolle elektroporatie, maar 2 van de varkens moesten postoperatief worden geëuthanaseerd, één vanwege urethrale bloedingen en de andere vanwege onbedoelde intraperitoneale injectie van inkt bedoeld om behandelplaatsen te markeren. Daarom werden in de hoofdstudie grotere varkens van ongeveer 80 kg gebruikt, en werd het injecteren van inkt als onnodig beschouwd. In totaal werden 27 gebieden bij 7 varkens behandeld, waaronder 5 laesies geïnjecteerd met calciumgluconaat zonder elektroporatie, en 5 laesies met alleen elektroporatie. In totaal werden 176 pulsen gegeven. De aangelegde spanning was 400 V, en de stroom varieerde van 3–4 A.

De behandeling werd uitgevoerd door een consultant-uroloog gespecialiseerd in transurethrale chirurgie. Het plaatsen en manipuleren van de elektrode weerspiegelt nauw gevestigde urologische technieken. Specifiek was de manipulatie van instrumenten intuïtief voor het chirurgisch team en weerspiegelde het de vertrouwdheid van de bewegingen die nodig zijn bij procedures zoals TURBT. De elektrode werd onder continue visuele begeleiding binnen de blaaswand geplaatst om een nauwkeurige plaatsing in het weefsel te waarborgen. De puls- en stroomafvoer (8 pulsen van 100 μs, 5000 Hz en 400 V, correlend met een spanning-elektrodeafstandverhouding van 1000 V/cm) was succesvol, constant en stabiel in alle gevallen volgens de metingen op de externe pulsgenerator; en de procedure liep parallel aan die van conventionele resectielussen. De studie bevestigde de hoge mate van vertrouwdheid en het gemak van adoptie voor urologen voor klinische integratie.

Cystoscopische onderzoeken van de blaas 5 en 7 dagen na CaEP toonden verdikt slijmvlies met oedeem, erythema en kleine bloedingen. In alle gevallen was de blaaswand intact zonder perforaties. Na euthanasie en onthoofding waren de blaasen gevuld met vocht, waren de wanden nog intact en waren verkalkingen zichtbaar door heldere wanden. Vergelijkbare veranderingen werden waargenomen in de blaas die alleen met calciuminjecties werd behandeld, terwijl elektroporatie alleen minimale bloedingen vertoonde en geen andere veranderingen. Alle andere buikorganen waren normaal.

CONCLUSIE:
De toepassing van de nieuwe transurethrale elektrode in de urineblaas toont de uitlijning met gevestigde urologische instrumenten en technieken. De procedurele gelijkenis met conventionele transurethrale chirurgie en de stabiliteit van pols en huidige levering ondersteunen een snelle en naadloze overgang naar klinische urologie. De klinische implementatie is gepland om te beginnen met een eerste proef bij mensen, waarbij CaEP en de transurethrale elektrode worden geëvalueerd bij patiënten met gevorderde blaaskanker.

figure-results-1
Figuur 1. Prototype van de transurethrale elektrode. De elektrode is compatibel met een transurethrale resectoscoop die wordt gebruikt voor TURBT. De elektrode is een verwisselbaar werkend element. De telescoop wordt in de elektrode geplaatst, waardoor de naalden visueel in de blaaswand kunnen worden geplaatst. De externe pulsgenerator is verbonden met de elektrodehandvat. Vergrendelingsmechanismen zorgen ervoor dat de apparatuur tijdens de montage uitgelijnd is. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

figure-results-2
Figuur 2. (A) Een schematische illustratie van het actieve deel van de elektrode. De elektrode met vaste geometrie bestaat uit twee tegenovergestelde arrays van elk drie naalden. De centrale naald in elke array is verschoven ten opzichte van een denkbeeldige lijn tussen de twee buitenste naalden. De rangschikking van de naalden zorgt voor een uniforme, vierkante elektrische veldverdeling. De metingen zijn in mm. (B) Het actieve deel van de elektrode. In een hoefijzerconfiguratie worden de twee reeksen van naalden geplaatst met de verschoven centrale naald. Het telescoopkanaal is zichtbaar bovenaan de foto. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

figure-results-3
Figuur 3. Een schematische illustratie van de CaEP-procedure, waarin de belangrijkste procedurele fasen worden benadrukt. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Discussie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Het protocol beschrijft het gebruik van een nieuwe transurethrale OpField-elektrode voor CaEP in de porcine urineblaas en presenteert een belangrijke vooruitgang in de toepassing van elektroporatie in de urologie23. Een sterk punt van de methode is de naadloze integratie in standaard urologische apparatuur. De compatibiliteit maakt een nauwkeurige vergelijking met TURBT mogelijk en ondersteunt directe adoptie in de klinische omgeving vanwege de procedurele gelijkenis. De duur van CaEP en TURBT hangt af van de grootte van de tumor, maar de duur van de procedures is vergelijkbaar. Het ontwerp van de elektrode met vaste geometrie zorgt voor een homogene elektrische veldverdeling die essentieel is voor consistente elektroporatie-efficiëntie.

Verschillende stappen in het protocol zijn belangrijk om een succesvolle uitvoering te garanderen. Dit omvat een goede irrigatie om optimaal zicht te behouden tijdens de procedure. Een juiste assemblage en vergrendeling van de componenten van de resectoscoop en elektrode is cruciaal voor stabiliteit en veiligheid. Slechte zichtbaarheid, elke misuitlijning of ontkoppeling kan de nauwkeurigheid van naaldplaatsing en het afgeven van pulsen aantasten. Succesvolle behandeling hangt ook af van de precieze visuele plaatsing van de elektrodenaalden in het gebied dat met calcium is geïnjecteerd. Aanpassingen aan het protocol kunnen nodig zijn, afhankelijk van de tumorgrootte en de kenmerken van de blaas. Veranderingen in het calciumvolume kunnen nodig zijn voor volledige dekking van de tumoren. Het irrigatiesysteem kan worden aangepast als het zicht slecht is. In geval van een mislukte pulsaflevering geeft het terugkoppelingssysteem van de externe generator onmiddellijke melding en maakt het snelle identificatie van verbindings-, contact- of plaatsingsproblemen mogelijk. Als de pulslevering faalt, zorg dan voor de juiste aansluiting van de kabels en voldoende contact van de elektrode met het weefsel. Sluit de kabels van de elektrode weer aan op de externe pulsgenerator of plaats de naalden in het weefsel, indien nodig.

Het gebruik van spierverslappers bij mensen wordt als belangrijk beschouwd om sterke bekkencontracties tijdens de polsaflevering te voorkomen, en het weglaten ervan kan spiercontracties, mogelijke perforatie van de blaaswand, postoperatieve pijn en onnodige procedurele problemenveroorzaken 24,25. In de huidige studie vertoonden de varkens geen tekenen van ongemak met betrekking tot het urinewegstelsel; en perforatie, thermische effecten, bloedingen of urethraal trauma werden niet waargenomen als gevolg van elektroporatie.

Bovendien gebruikt CaEP, in tegenstelling tot ECT, dat toxische medicijnen vereist, een niet-toxisch en gemakkelijk verkrijgbaar middel, en wordt de complexiteit van het behandelen van chemotherapeutica tijdens de operatie vermeden21. In geval daarvan zullen chirurgische complicaties zoals bloedingen of perforaties vergelijkbaar zijn met die bij TURBT en dienovereenkomstig worden behandeld25.

Ondanks meer voordelen kent de methode bepaalde beperkingen. De plaatsing van de elektrode kan problematisch zijn bij slecht toegankelijke tumoren in moeilijke anatomische gebieden. Bij het varkensonderzoek kan de achterwand moeilijk bereikbaar zijn vanwege de langwerpige vorm van de varkensblaas. Dit gebeurde twee keer tijdens het onderzoek en werd verholpen door de blaas te legen, de uitzetting te verminderen en druk uit te oefenen op de buik van het varken met een hand (door de chirurg). De elektrode levert pulsen alleen af aan weefsel dat direct door de naalden wordt doorboord, en grote of multifocale tumoren kunnen herpositionering en/of meervoudige inserties vereisen.

Naast het gebruik in CaEP kan de nieuwe elektrode worden aangepast voor andere modaliteiten zoals IRE, gentherapie en ECT16,23. Het kan ook een alternatief zijn voor uitgebreide chirurgische opties zoals een cystectomie.

CaEP kan ook kostenefficiënt zijn. Een enkele behandeling met CaEP zal mogelijk voldoende zijn en herhaalde injecties van chemotherapeutica of immunotherapiebesparen 1,26. Ten slotte kan de elektrode een middel bieden voor translationele studies naar elektroporatie-gemedieerde immunogene celtherapie, celdood en systemisch immuungeheugen – mogelijk in combinatie met immunotherapieën 11,12,20.

Samenvattend introduceert het protocol een nieuwe, reproduceerbare en klinisch aanpasbare methode voor endoscopische elektroporatie in de urineblaas. De nieuw ontworpen elektrode pakt langdurige barrières aan door een hulpmiddel aan te bieden dat technisch is afgestemd op standaardapparatuur en gebruiksvriendelijk is. Hoewel er nog bepaalde beperkingen zijn, biedt het ontwerp brede mogelijkheden voor klinische toepassing in minimaal invasieve kankertherapieën, en de resultaten effenen de weg voor de eerste klinische studie bij mensen die gepland is om de veiligheid en het effect van transurethrale CaEP bij patiënten met gevorderde blaaskanker te evalueren.

Openbaarmakingen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De auteurs geven de volgende belangenconflicten bekend. JLV zit in de adviesraden van AMBU, Lina Medical, Photocure, MSD, Janssen en Olympus, en is uitgenodigd als spreker voor Olympus en Medac. JLV en JG zijn mede-uitvinders van de gepatenteerde OpField-elektrode: een elektrode-assemblage voor verbeterde elektrische veldverdeling (PCT/EP2019/080198). JG bezit een patent op calciumelektroporatie: Therapeutische toepassingen van calciumelektroporatie om tumornecrose effectief te induceren (PCT/DK2012/050496). Geen enkele andere auteur heeft een belangenconflict om aan te geven.

Dankbetuigingen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De studie wordt gefinancierd door subsidies van Innoexplorer (subsidienummer 5287-00042B) en Beta. Gezondheidszorg (ID: 2023-1486 en ID: 2024-1834), evenals door Region Sjællands Forskningsfond, Agnethe Løvgreens Fond en Christian Larsen og Dommer Ellen Larsens Legat.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Calcium gluconate 100 mg/mLB.Braun (Germany) 
Catheterisatie gelMedac (Faxe, Denemarken)Instillagel
Schoon geïsoleerd kabel voor de externe pulsgeneratorIGEA (Carpi, Italië)
Cystoscopie naaldLaborie (NH, VS)InjeTAK
Disponeerbare plastic steriele camera-afdekking
Doeken voor transuretrale procedures met vloeistofpouch met drainage
Externe pulsgeneratorIGEA (Carpi, Italië)Cliniporator EPS01;IGEA, incl. voetpedaal indien nodig 
Intraveneuze slangset
Loop resectie werkelementOlympus (Tokio, Japan)
Resectoscoop ch27Olympus (Tokio, Japan)Incl. telescoop, brug met werkkanaal, binnen- en buitenmantel, obturator
Zoutoplossing in een 3 L zak
Steriele tafeldoeken
Steriele handschoenen
Steriele operatiejapon voor de assistent
SpuitBij voorkeur met Luer-Lock
De OpField elektrodeSoltech (Måløv, Denemarken)Endoscopische elektrode
Urologische steriele chirurg japon
VisualisatieplatformOlympus (Tokio, Japan)Incl. bliksemkabel, camerakop

Referenties

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Scilipoti, P., et al. The financial burden of localized and metastatic bladder cancer. Eur Urol. 87 (5), 536-550 (2025).
  2. Cookson, M. S. The economics of bladder cancer in the us: Increasing costs and unsustainable patterns. Urol Times. 53 (02), 37(2025).
  3. Zhang, Y., et al. The global landscape of bladder cancer incidence and mortality in 2020 and projections to 2040. J Glob Health. 13, 04109(2023).
  4. Patel, V. G., Oh, W. K., Galsky, M. D. Treatment of muscle-invasive and advanced bladder cancer in 2020. CA Cancer J Clin. 70 (5), 404-423 (2020).
  5. Hoejholt, K. L., et al. Calcium electroporation and electrochemotherapy for cancer treatment: Importance of cell membrane composition investigated by lipidomics, calorimetry and in vitro efficacy. Sci Rep. 9 (1), 4758(2019).
  6. Tasu, J. P., Tougeron, D., Rols, M. P. Irreversible electroporation and electrochemotherapy in oncology: State of the art. Diagn Interv Imaging. 103 (11), 499-509 (2022).
  7. Campana, L. G., et al. Pulsed electric fields in oncology: A snapshot of current clinical practices and research directions from the 4th world congress of electroporation. Cancers (Basel). 15 (13), (2023).
  8. Jacobs, E. J., Rubinsky, B., Davalos, R. V. Pulsed field ablation in medicine: Irreversible electroporation and electropermeabilization theory and applications. Radiol Oncol. 59 (1), 1-22 (2025).
  9. Bastrup, F. A., Vissing, M., Gehl, J. Electrochemotherapy with intravenous bleomycin for patients with cutaneous malignancies, across tumour histology: A systematic review. Acta Oncol. 61 (9), 1093-1104 (2022).
  10. Bertino, G., et al. Electrochemotherapy for the treatment of cutaneous squamous cell carcinoma: The inspect experience (2008-2020). Front Oncol. 12, 951662(2022).
  11. Falk, H., et al. Electrochemotherapy and calcium electroporation inducing a systemic immune response with local and distant remission of tumors in a patient with malignant melanoma - a case report. Acta Oncol. 56 (8), 1126-1131 (2017).
  12. Falk, H., et al. Calcium electroporation induces tumor eradication, long-lasting immunity and cytokine responses in the ct26 colon cancer mouse model. Oncoimmunology. 6 (5), e1301332(2017).
  13. Broholm, M., et al. Endoscopic calcium electroporation for colorectal cancer: A phase i study. Endosc Int Open. 11 (5), E451-E459 (2023).
  14. Falk, H., Matthiessen, L. W., Wooler, G., Gehl, J. Calcium electroporation for treatment of cutaneous metastases; a randomized double-blinded phase ii study, comparing the effect of calcium electroporation with electrochemotherapy. Acta Oncol. 57 (3), 311-319 (2018).
  15. Frandsen, S. K., Vissing, M., Gehl, J. A comprehensive review of calcium electroporation -a novel cancer treatment modality. Cancers (Basel). 12 (2), (2020).
  16. Gehl, J., et al. Updated standard operating procedures for electrochemotherapy of cutaneous tumours and skin metastases. Acta Oncol. 57 (7), 874-882 (2018).
  17. Plaschke, C. C., et al. Calcium electroporation for recurrent head and neck cancer: A clinical phase i study. Laryngoscope Investig Otolaryngol. 4 (1), 49-56 (2019).
  18. Broholm, M., et al. Neoadjuvant calcium electroporation for potentially curable colorectal cancer. Surg Endosc. 38 (2), 697-705 (2024).
  19. Egeland, C., Baeksgaard, L., Gehl, J., Gogenur, I., Achiam, M. P. Palliative treatment of esophageal cancer using calcium electroporation. Cancers (Basel). 14 (21), (2022).
  20. Vissing, M., et al. Calcium electroporation as an adjunct therapy for pembrolizumab-resistant bladder cancer: A case report. Acta Oncol. 62 (6), 614-620 (2023).
  21. Shiwani, T., Singh Dhesi, S., Wah, T. M. Reversible electroporation for cancer therapy. Br J Radiol. 98 (1167), 313-320 (2025).
  22. Frandsen, S. K., Gissel, H., Hojman, P., Eriksen, J., Gehl, J. Calcium electroporation in three cell lines: A comparison of bleomycin and calcium, calcium compounds, and pulsing conditions. Biochim Biophys Acta. 1840 (3), 1204-1208 (2014).
  23. Kielbik, A., Szlasa, W., Saczko, J., Kulbacka, J. Electroporation-based treatments in urology. Cancers (Basel). 12 (8), 2208(2020).
  24. Panagoda, P. I., Vasdev, N., Gowrie-Mohan, S. Avoiding the obturator jerk during TURBT. Curr Urol. 12 (1), 1-5 (2018).
  25. Osman, Y., et al. Bladder perforation as a complication of transurethral resection of bladder tumors: The predictors, management, and its impact in a series of 1570 at a tertiary urology institute. Int Urol Nephrol. 55 (9), 2161-2167 (2023).
  26. Szewczyk, A., et al. Advancing cancer therapy: Mechanisms, efficacy, and limitations of calcium electroporation. Biochim Biophys Acta Rev Cancer. 1880 (3), 189319(2025).

Herprints en machtigingen

Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken

Toestemming aanvragen

Trefwoorden

Bladder TumorsUro OncologyCalcium ElectroporationIrreversible ElectroporationReversible ElectroporationPorcine Bladder ModelElectric Pulse DeliveryUrological Instruments

Gerelateerde artikelen