Hiện nay, các xét nghiệm hình ảnh thường được sử dụng trong chẩn đoán ung thư vú gồm chụp nhũ ảnh, siêu âm và chụp MRI vú.
Các xét nghiệm mới hơn vẫn đang trong quá trình phát triển như X quang vú 3D (breast tomosynthesis) đã được thử nghiệm tại một số trung tâm y tế. Một số khác vẫn đang được nghiên cứu và cần thêm thời gian để kiểm tra mức độ chi tiết và chính xác của chúng.
Chụp nhũ ảnh phân tử (Molecular breast imaging - MBI), còn được gọi là hình ảnh vú y học hạt nhân (scintimammography) hay chụp quang tuyến vú sử dụng tia gamma (breast-specific gamma imaging - BSGI), đây là một phương pháp sử dụng hóa chất tiêm vào máu kết hợp với vi tính để tái tạo hình ảnh trên màn hình. Xét nghiệm này được dùng như một cách để theo dõi các vấn đề về vú (như khối u hoặc nếu có ảnh chụp quang tuyến vú bất thường) hoặc giúp xác định mức độ ung thư vú. Ở một khía cạnh khác, kỹ thuật này có thể phối hợp với chụp quang tuyến vú nhằm phát hiện ung thư ở những phụ nữ có ngực dày. Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp này đó là phóng xạ tiếp xúc với toàn bộ cơ thể, do đó không nên sử dụng với mục đích sàng lọc ung thư.
Chụp nhũ ảnh phát positron (Positron emission mammography - PEM) là một phương pháp xét nghiệm hình ảnh mới, cách thức hoạt động tương tự PET, bằng cách sử dụng một loại đường được gắn phóng xạ tiêm vào máu nhằm phát hiện các tế bào ung thư. Tuy nhiên, PEM có thể phát hiện được các cụm tế bào ung thư nhỏ tốt hơn nhưng hiện vẫn đan được nghiên cứu, đặc biệt là đối với bệnh nhân mắc ung thư vú để kiểm tra lợi ích của phương pháp này trong việc giúp xác định mức độ ung thư. Giống với MBI, việc chụp PEM cũng khiến toàn bộ cơ thể tiếp xúc với phóng xạ do đó không được sử dụng với mục đích tầm soát ung thư định kỳ.
Siêu âm tăng cường chất cản quang (Contrast-enhanced mammography - CEM hay CESM) là một xét nghiệm hình ảnh mới trong đó thuốc cản quang chứa i - ốt (giúp phát hiện các khu vực bất thường) sẽ được tiêm qua đường tĩnh mạch vài phút trước khi thực hiện. Kỹ thuật này có thể được sử dụng trên chụp X-quang tiêu chuẩn để quan sát rõ hơn cũng như giúp đánh giá được tính chất khối u. Hiện đang nghiên cứu so sánh giữa tác dụng CEM và MRI, nếu hiệu quả tương tự thì CEM có thể được sử dụng rộng rãi hơn vì thời gian thực hiện nhanh cũng như chi phí tiết kiệm hơn, đặc biệt có thể sử đụng để sàng lọc ung thư đối với các bệnh nhân có ngực dày.
Các xét nghiệm hình ảnh quang học được thực hiện bằng cách truyền ánh sáng qua vú và đo lượng ánh sáng dội lại hoặc đi qua mô. Kỹ thuật này không sử dụng bức xạ cũng không cần ép ngực, chính vì lợi ích này mà các nhà nghiên cứu đang xem xét việc kết hợp phương pháp này với các xét nghiệm khác như chụp MRI, siêu âm hoặc X-quang tuyến vú 3D để tìm kiếm ung thư vú.
Cắt lớp trở kháng (Electrical impedance imaging - EIT) sẽ quét vú để tìm độ dẫn điện, dựa trên ý tưởng đó là các tế bào ung thư vú sẽ có độ dẫn điện khác so với tế bào bình thường. Kỹ thuật này được thực hiện bằng cách sử dụng các điện cực nhỏ dán trên da, không dùng bức xạ cũng không ép ngực, nhờ đó có thể giúp phân loại các khối u được phát hiện trên chụp quang tuyến vú. Tuy nhiên đến thời điểm hiện tại vẫn chưa đủ thử nghiệm lâm sàng cho thấy phương pháp này có thể hữu ích trong tầm soát ung thư vú.
Siêu âm đàn hồi (Elastography) là một xét nghiệm được thực hiện như một phần của khám siêu âm, dựa trên nguyên tắc đó là khối u sẽ có mật độ chắc và cứng hơn các mô vú xung quanh. Tuy nhiên, ở xét nghiệm này, vú sẽ bị nén nhẹ để có thể kiểm tra mật độ của vùng nghi ngờ. Do đó, phương pháp này khá hữu ích trong việc kiểm tra một khu vực nghi ngờ, xem liệu đó là ung thư hay khối u lành tính.
