Ein Schwerpunkt der Klinik und Poliklinik für Nuklearmedizin liegt in der diagnostischen Anwendung offener radioaktiver Substanzen. Für die ambulante Betreuung stehen entsprechend ausgestattete Funktionsräume und Geräte zur Verfügung.

Mit der Anwendung markierter Pharmaka für Stoffwechselschritte, der Darstellung von Rezeptoren und der in-vivo-Messung neuronaler Transportvorgänge, insbesondere bei Fragestellungen aus der Kardiologie und Neuromedizin, werden neue, hochspezifische Methoden in der bildlichen Darstellung funktioneller und pathophysiologischer Vorgänge im menschlichen Körper angewendet. Diese teils aus eigener Forschung und Entwicklung stammenden Methoden erlauben neuartige Einblicke  in Ursachen und Zusammenhänge verschiedener Krankheitsbilder. So werden Stoffwechselfunktionen des Gehirns und spezifische Rezeptoren bei Patienten mit Epilepsie und Chorea Huntington untersucht sowie die Stoffwechselaktivität von Hirntumoren und der Rezidive mit Aminosäure-Analoga und Glukose (SPECT, PET) vor und nach chirurgischer und radiotherapeutischer Behandlung im Vergleich zu den morphologisch orientierten Verfahren (MRT, MRS, CCT) analysiert.

Voraussetzungen, insbesondere für die Forschung, sind eine eigene radiochemische Arbeitsgruppe, die auch neue Radiopharmaka in eigenen Synthesen herstellt, sowie die Verwendung tomographischer Verfahren (SPECT, PET) inkl. Bildfusion. Bisher wird die im Rahmen der PET-Untersuchung als Radiopharmakon verwandte markierte Glukose vom Forschungszentrum Jülich bezogen.

Klinisch relevante Schwerpunkte bestehen weiterhin in der Beurteilung und Verlaufskontrolle der koronaren Herzerkrankung und bei Rhythmusstörungen. In Zusammenarbeit mit der Kardiologie und Herzchirurgie dieser Universität und der MRC Cyclotron Unit des Hammersmith Hospital, London, wird die sympathische Innervation des Herzmuskels bei verschiedenen arrhythmogenen Erkrankungen, der Herzinsuffizienz und obstruktiven Herzerkrankungen untersucht.