Introdução: A quimioterapia neoadjuvante (NACT), utilizada como parte inicial do tratamento do câncer de mama, possibilita o acompanhamento in vivo da resposta tumoral, favorece a indicação de cirurgia conservadora e ainda, a resposta anatomopatológica completa à quimioterapia neoadjuvante (pCR) é um importante marcador de sobrevida livre de doença e global. Entretanto, as modalidades de imagem e os parâmetros ideais para avaliar a resposta tumoral à NACT não estão bem estabelecidos. Dessa forma, este estudo explora o valor preditivo e prognóstico da ultrassonografia (US), mamografia (MMG) e ressonância magnética (RM), em especial com imagens por difusão (DWI), na avaliação da resposta anatomopatológica e sobrevida livre de doença e sobrevida global em pacientes com câncer de mama submetidas à NACT. Métodos: Este estudo prospectivo incluiu 173 mulheres com diagnóstico de carcinoma mamário tratadas com NACT entre 2017 e 2019 no CAISM/UNICAMP. As pacientes participantes foram submetidas a US, MMG e RM no início do estudo, após dois ciclos de quimioterapia e antes da cirurgia. Os parâmetros do US incluíram morfologia da lesão, variáveis Doppler e elastografia. MMG e RM foram avaliadas quanto à presença de nódulos e dimensões do tumor. A resposta patológica à quimioterapia foi determinada pela classificação do Índice de Carga Residual do Câncer (RCB). Um subconjunto de 92 pacientes com dados completos de RM antes do início da quimioterapia e após dois ciclos de tratamento, foi analisado. A DWI foi usada para avaliar a restrição de difusão (RD) tumoral. Análise estatística com modelos de riscos proporcionais de Cox e curvas de sobrevida de Kaplan-Meier, avaliaram a relação entre RD tumoral e sobrevida livre de doença e global. Resultados: Os resultados desta tese são apresentados em dois manuscritos científicos. No primeiro, o parâmetro de US com maior poder preditivo para pCR foi a velocidade diastólica final medida pelo Doppler após dois ciclos de quimioterapia em tumores não luminais. Para os luminais, a velocidade máxima da elastografia por ondas de cisalhamento (SWE) dentro do tumor no início do estudo foi o melhor parâmetro para predição de pCR. Em termos de RCB-III, para tumores não luminais, a medida aferida na RM perpendicularmente ao maior diâmetro tumoral mostrou-se o melhor parâmetro, com tumores com altura superior a 4,2cm apresentando 49,6 de chance de RCB-III. Já no segundo artigo, a RD avaliada na RM, seja no início ou após dois ciclos de quimioterapia, foi associada à pior sobrevida livre de doença e sobrevida global, particularmente em pacientes com tumores luminais. Pacientes com tumores com RD presente antes do início da quimioterapia apresentaram risco significativamente maior de progressão da doença (HR=3,46) e pior sobrevida global (HR=3,30) em comparação às sem RD. A análise de Kaplan-Meier mostrou que pacientes com RD apresentaram probabilidades de sobrevida significativamente menores ao longo de um período de acompanhamento de 60 meses. Conclusão: Este estudo fornece evidências de que a ultrassonografia Doppler realizada antes e após dois ciclos de quimioterapia pode ser utilizada para prever a resposta ao tratamento quimioterápico em pacientes com câncer de mama, especialmente nos tumores não luminais. Parâmetros funcionais, como velocidades de fluxo sanguíneo e medições de SWE, demonstraram valor preditivo superior para pCR. A RM baseada na DWI, oferece informações prognósticas valiosas, com a presença de RD antes ou durante a quimioterapia associada à pior sobrevida livre de progressão e sobrevida global, sugerindo seu potencial papel na personalização de estratégias neoadjuvantes. Novos estudos são necessários para validar esses achados e expandir a utilidade clínica da DWI no manejo do câncer de mama.