陰茎血管のドップラー超音波検査

陰茎は、尿道を囲む2つの海綿体と1つの海綿体から構成され、近位部では球部、遠位部では亀頭を形成します。海綿体の平滑筋は、陰茎の動脈系と連絡する内皮細胞で覆われた空洞（洞）を形成します。両方の海綿体は、白膜（タンパク質層）と呼ばれる緊張した筋膜層で覆われています。

陰茎には、内生殖動脈の末端枝である同名の2本の動脈から血液が供給されます。陰茎球根部の後ろで、陰茎動脈は両側で尿道動脈、浅背動脈、そして海綿体深動脈に分岐します。深動脈は内部で多数の螺旋動脈に分岐し、海綿体類洞へと開口します。海綿体からの血液は、陰茎深背静脈へと開口する硬膜下細静脈によって排出されます。

勃起の生理学

安静時には、陰茎海綿体平滑筋は完全に収縮した状態にあります。末梢抵抗が高く、その結果、中程度の動脈血流が観察されます。勃起の開始時には、神経伝達物質反応により陰茎海綿体平滑筋が弛緩し、海綿体抵抗が低下し、栄養動脈が拡張します。これにより、動脈血流量が増加し、陰茎の容積が増加します（腫脹期）。緻密なタンパク質被覆はわずかに弾力性があるため、血液量の増加により、充満した洞様毛細血管と被覆の間の細静脈が圧迫されます。静脈からの流出が停止し、陰茎は硬くなります。

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陰茎血管の研究方法と正常な超音波解剖

検査は、高周波リニアトランスデューサーを用いて、患者を仰向けに寝かせた状態で行います。陰茎根部の腹側から陰茎深部動脈を縦断面および横断面で観察し、ドップラースペクトルを記録します。陰茎の根元部では、口径が遠位側に向かうにつれて収縮期最高速度が低下するため、測定値は陰茎根部で標準化されます。

健康な個人と勃起不全患者の両方で同じ動脈血流の画像が観察されるため、注射前段階（勃起を引き起こす薬物の海綿体内投与前）での陰茎の血管の検査は必要ありません。

陰茎動脈の安静時の収縮期最高速度はわずか5～20 cm/sで、高い抵抗が加わります。順行性拡張期血流は検出されません（拡張末期速度 = 0 cm/s）。抵抗指数 = 1。高品質のカラー画像と適切なスペクトルを得るには、最低限のパルス繰り返し周波数とウォールフィルタが必要です。

弾性止血帯を陰茎の根元に巻き、血管作動薬を注入して平滑筋を弛緩させ、洞様毛細血管と動脈を拡張させます。針は陰茎の背側から挿入し、薬剤を片側の海綿体に注入します。これは、吻合部があるため薬剤があらゆる方向に広がるためです。プロスタグランジンE1（10～20 mg）は、長時間勃起のリスクを軽減するため、パパベリンまたはパパベリンとフェントラミンの混合薬よりも好ましいです。薬剤を注入し、止血帯を外した後、陰茎の両方の深部動脈をスキャンして、収縮期最高速度（PSV）、拡張期終末速度（EDV）、抵抗指数（RJ）を測定します。注入後、動脈と洞様毛細血管が拡張し、収縮期最高速度が40 cm/sまで増加します。末梢抵抗が急激に減少するため、拡張期血流速度は 10 cm/s 以上に増加し、抵抗指数は 0.7 に減少します。

洞状血管が充満すると、陰茎の血流抵抗は再び増加します。その結果、収縮期最高速度は低下しますが、血流レベルは弛緩状態よりも依然として大幅に高いままです。拡張期波は等値線に近づき、最終的には等値線を下回ります。これは、陰茎深部動脈における双方向血流の兆候です。抵抗指数は1.0に増加します。収縮期最高速度、拡張期末速度、抵抗指数を再測定する必要があります。血流変化のダイナミクスは個人差が大きいため、検査時間は約30分です。

陰茎背動脈は勃起機能の維持にそれほど重要ではないため、スキャンは不要です。すべてのスペクトルを記録した後、陰茎の超音波ドップラーグラフィーを実施し、動脈血管床の異常を検出します。検査終了時に、薬物療法によって4時間以上勃起が持続した場合は、勃起機能の不可逆的な喪失を避けるため、泌尿器科医の診察を受ける必要があることを患者に伝えます。

動脈性勃起不全

陰茎血管床の先天異常はカラーモード画像診断法を用いて正確に診断できるため、勃起不全の診断は多くの場合、陰茎深部動脈のスペクトルドップラー解析結果に基づいて行われる。骨盤動脈狭窄患者では、プロスタグランジン投与後のスキャンにより、腫脹期の収縮期最高速度が正常範囲を下回ることが明らかになる。陰茎深部動脈の収縮期最高速度が25cm/s未満の場合は最高速度とみなされ、25～35cm/sの値は境界値とみなされる。収縮期の上昇は著しく平坦化し、スペクトル波が広がる。収縮期最高速度とは対照的に、薬理学的刺激後の動脈拡張の程度は、勃起不全の評価には不適切なパラメータであり、標準的な超音波検査には含まれていない。

注射後の検査で主観的な不快感を呈するため、薬理学的に部分的な勃起がしばしば認められます。勃起不全と診断する前に、医師が診察室を離れる間に、患者は2～3分間の自己刺激を行うことが推奨されます。その後、陰茎血管の繰り返しスキャンとドップラースペクトルの評価が行われます。

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静脈性勃起不全

静脈性勃起不全の兆候は、陰茎深部動脈から記録されたドップラースペクトルを分析することによって間接的に明らかになります。血液量の増加に伴う流出静脈の正常な圧迫は、陰茎深部動脈における直接拡張期血流または逆流血流の減少として現れます。抵抗指数は1.0を超えるレベルに達します。

静脈不全がある場合、海綿体からの静脈流出が一定であるため、海綿体内圧の上昇は著しく抑制され、抵抗も減少します。順行性拡張期血流が持続し、抵抗指数は1.0を超えて増加しません。

陰茎における静脈血流の検出は、必ずしも静脈不全を示すものではありません。完全勃起時であっても、ある程度の静脈流出が存在するためです。拡張末期血流速度と抵抗指数は個人差が大きいため、正常値を特定することは困難です。近年の研究では、陰茎深部動脈における順行性拡張末期血流速度が維持されていても、静脈機能が正常である可能性があることが示されています。しかしながら、超音波ドップラーグラフィーには限界があるため、静脈不全に関する重要な情報が得られ、その後、海綿体造影検査と海綿体測定検査が行われます。