(1)动脉性勃起功能障碍：各种影响阴茎内动脉及阴茎外动脉的疾患，只要影响了其血液灌注，就可发生勃起障碍。常见的动脉病变是动脉粥样硬化。研究表明，动脉粥样硬化患者从主动脉到阴茎动脉，任何血管均可发生粥样硬化。粥样硬化常见的类型是弥漫性病变，大多数动脉性勃起功能障碍是全身性动脉粥样硬化的表现之一，但有时表现为区域性节段性病变。动脉粥样硬化是40岁以上继发性ED的主要病因之一。粥样硬化的危险因素包括高胆固醇血症、吸烟、高血压及糖尿病。目前的体外实验和动物实验表明，高胆固醇血症及吸烟可直接影响内皮细胞和海绵体平滑肌功能。研究表明ED病人比对照组吸烟人数多，吸烟量大，开始吸烟年龄早、吸烟年数长。尽管吸烟引起ED的机制不详，但有报道尼古丁可直接刺激交感神经节，间接刺激肾上腺髓质释放肾上腺素，使小动脉收缩，减少阴茎勃起时的动脉血流量。吸烟还能促进动脉硬化，增加血中二氧化碳含量和增加血液的凝固性。长期吸烟对不同大鼠阴茎勃起功能的影响与阴茎组织一氧化氮合酶(NOS)活性的关系，结果表明长期吸烟(2个月)诱导的大鼠阴茎勃起次数及阴茎组织NOS活性呈年龄依赖性下降(P0.75，表明阴茎动脉血流正常，若PBI90o、收缩盆底肌肉有阴茎运动者，说明硬度好，无血管病变;60o以下提示血管性勃起功能障碍;60～90o为可疑血管病变，需作其它检查。Porst将注射后的勃起状况分为四级：0级指没有反应，轻微勃起为1级，2级指不完全勃起，3级为完全勃起。ICI试验可能会出现一些并发症。全身并发症有低血压、头痛及金属味觉等。局部并发症有异常勃起、血肿、海绵体炎、麻木及药物误注入尿道等。
(2)彩色双功能超声检查(CDU)：高频探头显示阴茎海绵体、尿道海绵体及白膜，提供实时图像，观察阴茎有无病理性改变，如阴茎纤维斑块及血管钙化等。正常阴茎海绵体回声应均匀一致，海绵体或白膜有回声致密或钙化区提示海绵窦疾病、纤维化或痛性纤维结节病。同时可获得高分辨率的阴茎血管图像，测定血管的内径，记录疲软状态下阴茎动脉的管径及任何血管壁的钙化。4.5MHz脉冲测距探头进行血流分析，测定血流率，结合阴茎海绵体内注射血管活性物质(如PGE1)，观察注射前后阴茎血流情况，对了解阴茎动脉血供和静脉闭合机制均有帮助。评价阴茎内血管功能的常用参数：动脉收缩期大血流流率(PSV)，舒张末期血流流率(EDV)，阻力指数(RI)。PSV是评估阴茎动脉血供功能的主要指标，Lue、Mueller及Quan等，把PSV>25cm/s视为阴茎动脉血供正常;Gilbert等人的正常值标准是PSV>28cm/s;Beson和Bassiouny等将临界值定为35cm/s，认为低于此值时存在海绵体动脉异常。EDV是评估阴茎背静脉闭合功能的重要指标，EDV临床正常值研究的结果较为一致，Quan等认为，正常状态下EDV应小于5cm/s，EDV大于5cm/s时，提示阴茎背静脉阻断机能不全，Bassiouny的研究结果是，正常状态下EDV50ml/min，可诊断为静脉漏。技术因素对海绵体测压检查的结果有显著的影响。如由于检查环境干扰也会引起患者紧张含羞而对其勃起反应产生负面影响，因为在海绵体平滑肌不能完全松弛时，无法实现静脉闭合机制。
(3)阴茎海绵体造影：对海绵体注射血管活性药物试验提示静脉漏的患者，可通过阴茎海绵体造影进一步明确静脉漏的部位。具体方法：患者仰卧位，阴茎根部扎弹力带中部外侧消毒后，注入血管活性药物罂粟碱或前列腺素E1，3～5分钟后去除弹力带，用9号针头从海绵体外侧穿刺阴茎海绵体，以80～100ml/min的率快速注入30%泛影葡胺40～100ml，通过监视器观察阴茎海绵体形态、海绵体血管回流率以及阴部、骨盆内血管显示的范围。于注射造影剂后30、60、90、120及900秒钟时分别摄片。静脉漏的X线表现为：背深静脉和前列腺周静脉丛显影或背浅静脉显影;阴部内外静脉系统显影;阴茎浅静脉显影;尿道海绵体显影;少数患者表现为会阴丛显影。目前，由于外科手术治疗静脉漏的远期疗效不佳，海绵体造影检查也较少进行。
(4)选择性阴茎动脉造影：动脉造影仍然是评估阴茎血供异常的定位和定性的主要方法。一般对骨盆骨折后出现勃起功能障碍、青年人原发性勃起功能障碍疑有阴部动脉血管畸形、主动脉或髂动脉有狭窄、阻塞病变以及经NPT、多普勒超声等检查证实有阴茎供血不全，经药物治疗无效拟行血管重建术者，术前可进行阴茎动脉造影。具体操作：需在血管造影检查台上进行操作，经一侧股动脉逆行穿刺插入导丝，再插入动脉导管，在荧光屏监视下，先将导管插入对侧髂内动脉，同时在阴茎海绵体内注射血管活性药物PG E110μg，令病人倾斜30o，阴茎偏向非造影侧，注射造影剂，连续快速摄片。然后将导管退至穿刺侧髂动脉，再进入穿刺侧髂内动脉，同法注射造影剂摄片。若造影满意，可清晰观察阴部动脉、阴茎背动脉、阴茎海绵体动脉及其分支。患有髂血管广泛硬化者则造影困难或失败。本检查合并症可能有穿刺点血肿、动脉内膜剥脱及造影剂过敏等并发症。由于动脉造影为有创性检查，在临床应用时应严格掌握其适应证和禁忌证，对患有严重高血压病、糖尿病以及有心肌梗塞、脉管炎者禁忌采用。
(5)勃起功能障碍的神经检测：躯体神经系统包括传入感受器及传出神经元两部分，作用分别是将触觉刺激信号传入到中枢神经系统和在骶髓水平与副交感的传出通路相连从而形成勃起反射。由自主神经系统组成的传出通路引发阴茎勃起并维持勃起，而躯体神经系统是感受刺激信号、传入信号及增加阴茎坚硬度所必需的。
①自主神经检测：对于自主神经病变并没有直接的检测方法，我们只能通过涉及自主神经病变的器官、系统的功能状况和神经分布及它们与自主神经的关系间接了解自主神经系统(包括交感和副交感神经)的功能状况。心率控制试验：主要针对副交感神经，是检测静息状态、深呼吸及站立时的心率变化。正常参数是：在静息状态下，平均RR(心电图中)变化率在41～60岁为小于1.88，40岁以下的成人小于2.52;在3次完整的呼吸周期中，慢的吸气心率和快的呼气心率平均差异的大值在年轻组和年老组应分别高于15次/分钟和9次/分钟;心率慢时的长RR间期与心率快时短RR间期之比应大于1.11。心血管的反射性检测试验(CVR)：通过心率及血压对各种刺激的反应来进行评估。这些刺激包括：深呼吸，直立或倾斜身体，承受等容的握力，冷压力(一只手进入冰水60秒钟)。心率和血压的变化可分别反映副交感和交感的功能，如缺少变化则提示自主神经病变，但应除外混杂因素如心动过速、尼古丁和咖啡因、药物(特别是抗高血压药)、血容量过高或过低等的影响。交感的皮肤反应(SSR)：受试者仰卧于静室，接受各种单独的刺激(光、电、声、冷压力)，通过神经冲动记录仪记录皮肤电位。影响因素如人体耐受性、刺激及记录的方法、皮肤的水分和汗腺的密度、室温和体温以及传入性躯体感受器的神经病变，都可能造成电位幅度和潜伏期不同。三次试验均缺少SSR或者SSR幅度在同侧和对侧肢体差异大于50%时认为是异常的。海绵体肌电图(cc-EMG)：海绵体小梁平滑肌是交感和副交感神经分布靶器官。对于它的活动的记录(测量海绵体小梁平滑肌电位)是评估调控血管舒缩的自主神经整体功能的直接的方法。阴茎在松弛时，电信号的静息状态被同步电位所阻断。这种同步电位是由交感神经的活动所引发，具有高幅度和长的持续时间(可以达到15s)。在勃起时，电位的频率增加以及幅度减少，然后将导致电位完全消失，副交感神经活动掩盖了交感神经活动，表现为一种电位活动的静息以及平滑肌的完全舒张。而在阴茎去勃起的过程中，电位又可重新出现。对自主神经病变患者，阴茎松弛时，可以测到非同步的高频的、低幅度和非正常表现的电位，这些电位代表了平滑肌细胞簇的自发的和非同步的去极化。而且对于这类病人，我们无法看到一个比较稳定的介于收缩和舒张之间的中间状态。温度域值检测(TTT)：温度的敏感性依赖于传入纤维和中枢过程的完整性。传入通路的组成是一些小神经纤维(热觉传导通过无髓鞘的C纤维;冷觉传导通过A-δ纤维)。通过TTT可以间接地了解到自主神经纤维的功能状况。可能的混杂因素有：皮肤温度，周围环境温度，皮肤与刺激物的接触，以及受试者的积极配合。这些刺激的中枢过程反映了生理心理的状况，因此，疲劳及反应的偏差也是重要的混杂因素。为了克服这些混杂因素，推荐以下方法：一是分级法：通过一个个短时的温度变化，要求受试者指出是否感受到这种变化。而后，依据受试者的回答增大或减小温度变化;二是选择法：受试者在指导下指出两种短刺激中哪一个是感受到的，通过不同温度变化时的真刺激和假刺激来进行，也就是受试者是否能分辨真、假刺激;三是限制法：将温度逐渐变化直至受试者指出已感受到温度的变化，此后再将温度逐渐变化回到原来的状态。温度域值试验在评估神经性勃起功能障碍的价值已经确定。TTT的大优点是几乎在男性和女性身体的各部位都可使用。假设自主神经病变和传入小纤维神经病变有相同分布，那么，TTT在诊断长度依赖性自主神经病变中是一个有价值的并且方便的方法。尿路肛门反射(UAR)：尿路肛门反射提供了一个测量自主神经和躯体神经反射弧结合关系的方法。它包括从膀胱颈来的传入自主神经纤维和球海绵体、坐骨海绵体以及肛门外括约肌的躯体传出神经。电流刺激由在膀胱颈内导管所引发，肛门外括约肌针电极可记录到反应。这个试验的缺点是有侵入性(有创性)。由于自主神经和躯体神经是联合作用于反射弧的，因此仅以UAR作为诊断自主神经病变的试验并不理想。相比而言，异常的UAR与正常的球海绵体反射相结合则能更好的提示自主神经病变。
②躯体神经系统检查：阴茎生物阈值测量试验：这一检查是检测对于各种不同振幅的振动产生的知觉的敏感阈值，阴茎头的躯体神经系统检查的可重复性较好，但它与阴茎背神经的神经生理检测没有相关性。因为阴茎头仅有游离神经末梢而几乎没有振动感受器，所以有人认为采用躯体神经系统检查阴茎头的神经分布作为对阴茎神经分布的检测可能并不适当。骶神经刺激反应-球海绵体反射潜伏期(BCR)：这个试验是将两个环形刺激电极套在阴茎上，一个置于冠状沟处，另一个置于距冠状沟3cm阴茎处。收集电极在左右球海绵体肌处记录反应。由直流刺激器产生方波脉冲。一般认为，BCR潜伏期高于平均值(30～40s)3个标准差则为异常，提示有神经病变。阴部神经传导速度：在阴茎长度正常时，测量两个BCR潜伏期。一个从阴茎头开始，另一个从阴茎根部开始。用两个电极之间的距离除以根部和阴茎头潜伏期之差。平均传导速度是23.5m/s，正常范围是21.4～29.1m/s。躯体感觉神经诱发电位：检查对阴茎背神经的电刺激。它可以记录从骶髓到大脑皮质的激发电位的叠加波形。对于周围神经的刺激反应为极低幅的电位。这一试验对于常规的检测来说并没有实际意义，但它可以对神经检查有微小异常的病人的阴茎的传入感受障碍的存在、定位及性质作出客观的评估。
由于缺乏对现存的绝大多数神经病变的有效的治疗措施，ED的神经检测试验一般只适用于有研究协议或者是对病人有明确的益处时。
(6)海绵体活检：研究证明，阴茎勃起组织细胞超微结构的病理改变对阴茎勃起功能具有显著影响。有研究也证实ED患者阴茎海绵体组织中疏松结构消失，大量胶原纤维增生。因此阴茎海绵体活检可以直接评价海绵体功能，在某些勃起功能障碍患者的病因诊断中非常必要。海绵体平滑肌活检常采用穿刺法。局麻下用Trucut针从龟头进针，活检针与阴茎同方向通过白膜至海绵体，一只手牵扯阴茎保持平直，另一只手控制板机使活检针从前向后弹出。取出穿刺针，将活检组织放在Bouin液中，通过固定、包埋、切片、染色(可用苏木精伊红染色)等，然后将切片进行显微镜和计算机分析，重点分析平滑肌密度，如发现海绵体平滑肌密度降低则可诊断勃起功能障碍。海绵体活检应以不损害海绵体结构为前提，且取出组织能具有代表性，可反映海绵体整个结构。对一些拟采用外科手术治疗静脉关闭不全的勃起功能障碍患者，术前行海绵体活检有助于判定预后。由于海绵体活检为有创性，易造成血肿、感染、瘢痕等并发症，所以临床应用中应慎重。
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