诊断放射学系致力于通过卓越的图像导向患者护理和研究来改善健康状况。日本国立癌症研究中心诊断放射学系的部门每年执行超过96,000次住院和门诊手术。该部门还开展临床科学研究和基础科学研究，结果直接转化为更好的患者护理。
　　 常规活动
　　 日本国立癌症研究中心诊断放射学系的部门有四个多层计算机断层扫描（CT）扫描仪，包括两个区域检测器CT扫描仪和一个双源CT，两个3T磁共振成像（MRI）系统，一个介入放射（IR）CT系统，一个多轴c-臂CT系统，两个具有单光子发射CT（SPECT）能力的伽玛相机，两个用于荧光透视的数字射线照相（DR）系统，两个乳房X线照相术（MMG）和四个计算机射线照相（CR）系统。日本国立癌症研究中心诊断放射学系的IRCT系统使用数字减影血管造影和多探测器计算机断层扫描（MDCT）。一个配备320多层CT。已经安装了正电子发射断层扫描（PET）扫描仪和婴儿回旋加速器，并且已经进行了使用18F-FDG（氟脱氧葡萄糖）的肿瘤成像。这些全数字图像系统增强了常规检查的功效。
　　 该部门有七名咨询放射科医师和22名技术专家。作为日本国立癌症研究中心诊断放射学系日常活动的一部分，日本国立癌症研究中心诊断放射学系尽一切努力制作一份涵盖几乎所有检查的综合报告，如MMG，对比放射学程序，CT，MRI，RI，PET，血管造影和IR，主要是经动脉化疗栓塞（TACE）。
　　 2015年审查的案件数量见下表。日本国立癌症研究中心诊断放射学系的部门经常举行几次会议，包括术前和术后会议。此外，日本国立癌症研究中心诊断放射学系的部门通过每周肿瘤委员会会议（特别是肝胆胰 - 头颈区）的图像呈现来决定治疗策略。
　　 研究活动
　　 诊断放射科的研究活动侧重于诊断成像和IR。这些活动包括：1）开发新的CT / MRI技术和2）开发新的核医学示踪剂。该部门还开展临床科学研究和基础科学研究，结果直接转化为更好的患者护理。
　　 开发新的CT / MRI技术
　　 在双能量CT的研究中，对于喉，下咽，甲状腺癌和淋巴结转移，已经证实了使用单色成像技术进行碘摄取值测量和直方图生成的定量评估的可能性。该初步研究的结果表明，肿瘤的定量分析可能有助于鉴别诊断和淋巴结转移检测。
　　 在320行区域检测器CT中，发现SEMAR（单能量金属伪影减少：在不增加X射线剂量的情况下减少金属伪影的算法）的影响受到扫描时金属材料的位置的影响。此外，已经证实，金属材料的位置调整可以增加SEMAR和CT图像质量的效果。此外，在320行区域检测器CT的另一项研究中，使用区域检测器CT特征作为四维CT，研究了胰腺灌注参数与术后并发症发生频率之间的关系。
　　 在3-Tesla MR研究中，通过优化3D成像过程改善了使用3D序列的下颌骨横断面多平面重建（CS-MPR）的成像质量。该优化提供了更准确的骨髓侵入评估。
　　 在另一项使用3T-MRI的研究中，舌头的血管已经通过具有3D序列的亮血时间可视化。有人提出，这种亮血成像技术将提供更敏感的淋巴结转移检测，因为舌癌侵入舌血管束被认为是淋巴结转移的预测因子。
　　 开发新的核医学示踪剂
　　 小干扰RNA（siRNA）被发现作为研究和临床中有希望的基因沉默工具，日本国立癌症研究中心诊断放射学系去年成功地进行了放射性标记siRNA。然而，siRNA对于活体中的RNase是不稳定的。因此，当将siRNA给予活体时，通常需要转染试剂。
　　 日本国立癌症研究中心诊断放射学系比较了未标记的siRNA，裸放射性标记的siRNA和放射性标记的siRNA与转染试剂对RNaseA的抗性程度。对于使用转染试剂的放射性标记的siRNA，在添加RNaseA后60分钟，略少于60％的RNA保留。另一方面，对于裸露的未标记的siRNA，几乎所有siRNA在加入RNaseA后7分钟被分解。对于仅裸露的放射性标记的siRNA，在加入RNaseA后60分钟，略微超过30％的RNA保留，尽管日本国立癌症研究中心诊断放射学系没有使用转染试剂。
　　 结果表明，日本国立癌症研究中心诊断放射学系的标记siRNA不仅作为与转染试剂的复合物而且作为裸标记的siRNA稳定，并且应该可以递送至过表达靶基因的特定区域。