阴茎癌可以由阴茎癌前病变进展而来。部分患者可检测到人类乳头瘤病毒（HPV）感染，人类乳头瘤病毒相关的病变包括巨大尖锐湿疣、鲍温样丘疹、鲍温病和红斑增生病，而慢性炎症相关的病变则包括生殖器硬化性苔藓、干燥闭塞性龟头炎、阴茎角、黏膜白斑病和假上应该考虑许多良性病变。
粘膜白斑病和干燥性闭塞性龟头炎会出现白色斑点和斑块。尖锐湿疣是一种性传播疾病，如大家所知的生殖器疣等，多为菜花样，经常出现在阴茎的多个地方而非仅仅在龟头处。干燥性闭塞性龟头炎与尿道有关，这些患者通常需要长期随访以防发生尿道狭窄。干燥性闭塞性龟头炎也被认为是癌前病变，所以患者需密切随访。
活检仍然是阴茎鳞状细胞癌的标准诊断手段。对于较小、局限的病灶可以考虑切除活检。在这些患者中需要做到切除后深部组织手术切缘为阴性。活检对疾病的分级和组织学分类提供了有用的信息。对于小病灶，侵犯深度也可经活检得到确认。较大的病灶可能更容易通过体格检查和影像学检查来判断浸润程度。这些零散的信息组合在一起有助于正确的进行疾病分期以及在没有明显的临床肿瘤转移症状（即触及转移淋巴结）下判断微观转移的可能性。
阴茎鳞癌主要经淋巴引流途径扩散，并且这种播散是沿着可预测的腹股沟淋巴结链逐步进展。因此评估这些淋巴结状态不仅有助于阴茎癌的分期，还能够决定最佳的治疗方案。目前面临的挑战是，许多患者的腹股沟淋巴结肿大可能与转移无关，而是反应性和炎性肿大。目前的经验是在治疗原发灶并且伤口痊愈4-6周后再重新评估病人的淋巴结情况。
CT和MRI都是评估肿大淋巴结的可行的影像学检查手段。这两种方法确定转移的标准都定义为病灶大于1厘米。这就决定了这两种手段无法诊断早期的微小淋巴结转移。基于大小判断转移的敏感性为40-60%，而特异性则好得多，接近100%。一些使用正电子发射计算机断层扫描（PET/CT）进行诊断的研究显示敏感性可以升高至88%，具有良好的前景。但对于小于7mm的淋巴结PET/CT也有局限性。皮瘤性角化病碎屑状龟头炎。
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