Ultrasonografia wykorzystuje fale dźwiękowe o wysokiej częstotliwości do tworzenia obrazu (sonogramu). Fale dźwiękowe przechodzą przez pierś i odbijają się lub „odbijają echem” od różnych tkanek, tworząc obraz wewnętrznych struktur piersi. Piersi są poddawane jedynie delikatnemu naciskowi, a ultradźwięki rzadko powodują dyskomfort. Ultradźwięki nie wykorzystują ani nie wytwarzają promieniowania jonizującego. Na skórę piersi nakłada się rozpuszczalny w wodzie żel lub balsam. Trzymane w ręku urządzenie (przetwornik) kieruje fale dźwiękowe na tkankę piersi. Przetwornik jest przesuwany po skórze piersi, tworząc obraz, który można zobaczyć na ekranie komputera. Nowotwory są zwykle widoczne jako masy, które są nieco ciemniejsze niż normalna, jaśniejsza szara tkanka tłuszczowa lub biała (włóknista) tkanka piersi (ryc. 9, 10). Czasami widoczne są zniekształcenia tkanki lub jasne (białe) echogeniczne punkty spowodowane zwapnieniami. Torbiele są okrągłymi lub owalnymi czarnymi woreczkami wypełnionymi płynem i są często widoczne w badaniu ultrasonograficznym; torbiele są normalnym objawem (ryc. 11). Niektóre aparaty ultrasonograficzne umożliwiają również ocenę sztywności tkanek poprzez zastosowanie elastografii; może to być pomocne w określeniu potrzeby biopsji zmian o niskim podejrzeniu, przy czym zmiany miękkie są częściej łagodne, a sztywne – bardziej prawdopodobne złośliwe.
Figure 9. Ultrasonografia raka. U tej 60-letniej kobiety stwierdzono nieregularną masę w przesiewowej mammografii. Badanie ultrasonograficzne (USG) wykazało nieregularną, hipoechogeniczną (ciemnoszarą), spikulowaną masę (strzałka), wysoce podejrzaną o raka. Biopsja pod kontrolą USG i późniejsza operacja wykazały inwazyjnego raka zrazikowego.Figure 10. Ultrasonografia potrójnie ujemnego raka piersi. Ta 32-letnia kobieta była w 10 tygodniu ciąży i zauważyła guzek w lewej piersi. USG wykazało owalną hipoechogeniczną (ciemnoszarą) masę (biała strzałka) z otaczającą ją hiperechogeniczną (bielszą) obwódką (krótkie żółte strzałki). Możliwości obejmowały ropień i raka. Aspiracja cienkoigłowa pod kontrolą USG nie wykazała obecności ropy, więc wykonano biopsję rdzeniową, która wykazała inwazyjnego raka przewodowego w stopniu 3, bez receptorów estrogenowych (ER), progesteronowych (PR) i receptorów ludzkiego naskórkowego czynnika wzrostu 2 (HER2), czyli agresywny podtyp raka piersi zwany „potrójnie ujemnym”. Takie nowotwory mogą być czasami trudne do odróżnienia od torbieli.
Figure 11. Ultrasonografia torbieli prostej. Ta 73-letnia kobieta stosuje krem z estrogenami, a w przesiewowym badaniu mammograficznym zaobserwowano nową masę. W badaniu ultrasonograficznym ukierunkowanym na masę mammograficzną widoczna jest okrągła (dobrze odgraniczona) owalna bezechowa (czarna) masa, ze zwiększonym echem (bielszym) w głębi masy (tzw. „tylne wzmocnienie”), czyli torbiel prosta, która jest znaleziskiem łagodnym. Torbiele nie wymagają badania kontrolnego ani biopsji. Jeśli torbiel jest bardzo duża, może być aspirowana (odsączona), jeśli powoduje ból.