משהתגלה ממצא חשוד בבדיקה ידנית (עצמית או בבדיקה שגרתית של רופא) או בבדיקת הדמיה (ממוגרפיה/אולטרסאונד או בבדיקת תהודה מגנטית) יש צורך בדגימת תאים או רקמה. הדגימה מבוצעת בדרך כלל באופן מלעורי (דרך העור) באמצעות מחטים מיוחדות. כיום לא שכיח שהצעד הראשון הוא דגימת רקמה באופן ניתוחי, כך שניתן לתכנן את הטיפול באופן מיטבי ולהימנע מניתוחים חוזרים.
כשהממצא החשוד הוא גוש נמוש בבדיקה ידנית, ניתן לבצע את הדגימה תוך מישוש במרפאה. כאשר הממצא החשוד אינו נמוש ידנית, ניתן לבצע את הדגימה תחת הדמיה. במצב זה, אם ניתן לזהות את הממצא באולטרסאונד, הדגימה תתבצע בהכוונת אולטרסאונד, מאחר שהדבר פשוט יותר מדגימה בהכוונת צילום.
אם הממצא החשוד התגלה בצילום ממוגרפיה, ואולטרסאונד אינו מדגים אותו, תילקח הדגימה בהכוונת ממוגרפיה, בתהליך הנקרא ביופסיה סטראטוקטית. ההכוונה מבוצעת על ידי בניית מערכת קואורדינטות בעזרת שני צילומי ממוגרפיה בזווית מסוימת ביניהם. מחט הדגימה מכוונת אל הממצא באופן ממוחשב.
כשמודגם ממצא חשוד בבדיקת תהודה מגנטית נהוג לחזור לאולטרסאונד, גם אם בוצעה בדיקה שהייתה תקינה טרם בדיקת MRI ובסמוך לה. לעיתים קרובות, כשהבודק יודע על ממצא, הוא יכול לאתרו בבדיקה מכוונת. בד"כ מדובר בגידולים קטנים. אם אולטרסאונד אינו מדגים את הממצא ניתן כיום בישראל לבצע דגימה בהכוונת תהודה מגנטית.
אמצעי דגימה
דגימת מחט עדינה (FNA): דגימה זו מבוצעת בעזרת מחט דקה מאד המוחדרת לממצא תחת מישוש או הכוונת אולטרסאונד. החומר המתקבל מכיל תאים העשויים להיות סרטניים. הבדיקה תחת מיקרוסקופ לא יכולה לאפיין סוג הגידול בצורה מספקת מאחר שלשם כך יש צורך ברקמה בה המבנה שמור, וכאן מדובר בתאים בודדים. אינפורמציה נוספת שאינה זמינה בדרך כלל מבדיקת מחט עדינה היא מצב הרצפטורים לאסטרוגן ופרוגסטרון ובדיקת HER2/neu. אלה מאפייני גידול העשויים להיות חשובים לתכנון הטיפול עוד טרם הניתוח, אם כי לא תמיד כך הדבר. אם קיים גידול סרטני הסבירות לאבחנו בעזרת דגימת מחט עדינה עומדת על 95% במערכת מיומנת. בניגוד לבדיקות רקמה אחרות, לבדיקת מחט עדינה אפשרות של כ-0.5% לאבחנה שגויה של סרטן השד (כלומר, תשובה הקובעת כי הממצא החשוד סרטני בעוד שלמעשה הוא איננו כזה). לפיכך לא מתבצע ניתוח של כריתת שד על סמך תשובה זו בלבד. הבדיקה יכולה לשמש גם לדגימת בלוטות לימפה חשודות במישוש או באולטרסאונד.
דגימת מחט (Core Needle Biopsy): מדובר במחט עבה יותר הדוגמת גליל של רקמה, כך שניתן לקבל אינפורמציה על סוג הגידול ומאפייניו (כמו רצפטורים לאסטרוגן ופרוגסטרון). הבדיקה מבוצעת בהרדמה מקומית. תשובה חיובית היא חד משמעית - אם כי מאפייני הגידול לא בהכרח תואמים את האינפורמציה המלאה (שתתקבל לאחר ניתוח) מאחר שנדגם חלק קטן של הגידול בלבד, והגידול עצמו עשוי להיות מורכב ממרכיבים שונים באזורים שונים. דיוק הבדיקה נע בטווח של 90%-98%, לפי אופן הנחיית הדגימה, מספר הדגימות שנלקחו ומיומנות המכון המבצע את הבדיקה. הבדיקה יכולה להתבצע בהכוונה ידנית, בהכוונת אולטרסאונד או באופן סטראוטקטי (הכוונת ממוגרפיה). גם בדיקה זו יכולה לשמש לדגימת בלוטות לימפה חשודות במישוש או באולטרסאונד.
ביופסיית ואקום-ממוטום: בשיטה זו משתמשים במחט המוחדרת סמוך לגידול. מגרעת בדופן המחט נפתחת, וואקום שואב חלק מהרקמה החשודה לחלל המחט. להב פנימי חלול מאפשר דגימת גליל רקמה. ניתן לקבל מספר רב של דגימות ללא הוצאה והחדרה חוזרת של המחט. המכשיר יכול לשמש בהכוונה ידנית והכוונת אולטרסאונד, אך שימושו העיקרי הוא באופן סטראוטקטי (תחת ממוגרפיה) ובעיקר לדגימת הסתיידויות. יש לציין כי בממצאים קטנים מאוד קיימת אפשרות להסרה מלאה שלהם על ידי ביופסיית ואקום, אולם הסרה כזו אינה מספקת מבחינה טיפולית. על מנת למנוע קושי בזיהוי מיקום הגידול, משאיר הרנטגנולוג תופסן רקמה מתכתי זעיר ("קליפ" מתכת) אליו ניתן להתייחס לצורך הניתוח. בספרות המקצועית מתואר שימוש בביופסיית ואקום לכריתה מלאה של גושים שפירים אך לא ממאירים.
ביופסיה ניתוחית: ייתכן מצב בו דרגת החשד לגידול משמעותית והביופסיות (דגימות הרקמה) המלעוריות אינן מאבחנות גידול. אם הביופסיה המלעורית מראה ממצא ספציפי היכול להסביר את הממצאים הקליניים (בדיקה ידנית, צילומים), ניתן לעתים להסתפק במעקב בלבד. אולם אם התשובה היא "רקמת שד תקינה" בלבד, יש להניח שהדגימות המלעוריות שגויות ואז ניתן לחזור עליהן או לבצע ביופסיה ניתוחית, שהיא כריתת הממצא ובדיקתו באופן מלא במיקרוסקופ. גם ממצאים שאינם נימושים ידנית ניתנים לדגימה ניתוחית בהכוונת אולטרסאונד או ממוגרפיה. במצב זה הממצא מסומן במחט עדינה טרם הניתוח תחת הדמיה, בדומה לדגימת רקמה מלעורית. הרקמה בה ממוקמת המחט מוסרת באופן ניתוחי ונשלחת בדרך כלל לצילום ואחר כך לבדיקת הרקמה במעבדה.
אם דרגת החשד נמוכה ודגימת הרקמה המלעורית תקינה, ולעתים, ברמת חשד מספיק נמוכה - אף ללא דגימת רקמה מלעורית, ניתן להסתפק במעקב בלבד (כמו צילום אחרי 4-6 חודשים).