L'activitat investigadora dels professionals del CDI es duu a terme, majoritàriament, a l'Institut d'Investigacions Biomèdiques August Pi i Sunyer (IDIBAPS). Com que l'activitat del CDI és multidisciplinària, els facultatius pertanyen a diversos grups de recerca integrats en les diferents àrees de l’IDIBAPS.
Les principals línies de recerca del CDI són les següents:
Biomarcadors d’imatge en la demència
Biomarcadors d’imatge en tumors cerebrals
Biomarcadors d’imatge en turmors ORL
Estudi per imatge de l’epilèpsia farmacoresistent
Biomarcadors d’imatge en la pròstata
Estudi per imatge de la malaltia renal crònica i tumors renals
Imatge funcional en el limfoma, melanoma i mieloma
Avaluació radiològica del càncer de mama i valoració de la resposta al tractament per RM
Utilització de la intel·ligència artificial en el diagnòstic del càncer de mama
Estudi de biomarcadors d’imatge en el càncer de pulmó
Biomarcadors d’imatge en arítmia auricular
Avaluació de la malaltia autoimmune en el tòrax
Biomarcadors d’imatge en la malaltia inflamatòria intestinal
Estudi funcional de l’hepatocarcinoma i teràpia endovascular
Avaluació integral per imatge i teràpia endovascular de l’Ictus
Cirurgia radioguiada tumoral mitjançant detecció de gangli sentinella
Un projecte de 36 mesos cofinançat per la Unió Europea en el marc del programa EU4Health 2021–2027, EU4H-2023-PJ-05. Subvencions per a un projecte sobre la implementació de l'agenda per a aplicacions de radiació ionitzant mèdica i organització de campanyes d'auditoria clínica com a eina per millorar la qualitat i seguretat de les aplicacions mèdiques d'ionització.