В 1958 г. Р.И. Вагнер был принят в аспирантуру Института по специальности «клиническая онкология» и сразу включился в научную работу 2-го хирургического отделения.

Его первые научные исследования были посвящены анатомической и клинической оценке эффективности хирургических вмешательств на регионарном лимфатическом аппарате шеи при метастазах рака органов головы и шеи. Результатом данной работы явилась досрочно представленная к защите кандидатская диссертация на тему «Анатомическая и клиническая оценка операции Крайля» и должность младшего научного сотрудника, на которую Р.И. Вагнер был принят в 1961 г. Клиническая часть диссертации объединила анализ 259 операций Крайля, выполненных в Институте онкологии АМН СССР с 1937 по 1960 годы, из которых 24 операции были выполнены лично диссертантом.

Позднее материалы диссертации легли в основу монографии, изданной совместно уже с членом-корреспондентом АМН СССР проф. А.П. Раковым «Радикальные операции на шее при метастазах рака» (1969).

Вся дальнейшая научная, клиническая, общественная и административная работа Р.И. Вагнера связана с НИИ онкологии им. Н.П. Петрова Министерства здравоохранения СССР. В сентябре 1965 г. он избирается старшим научным сотрудником торакального отделения института. Теперь его основной научной тематикой становится проблема рака легкого, а в клинике – выполнение операций и разработка новых технических приемов оперативных вмешательств. Учитывая, что в тот период поступающие на лечение больные раком легкого имели в основном распространенные формы заболевания, главным направлением работы молодого ученого явилась разработка ранней диагностики рака легкого и определение тактики хирургического лечения этих больных.

В 1968 г. по инициативе директора НИИ онкологии им. Н.Н. Петрова член-корреспондента АМН СССР профессора А.И. Ракова совместно с Ленинградским НИИ туберкулёза и городским онкологическим диспансером была разработана и внедрена в практику г. Ленинграда новая организационная система по активному выявлению рака легкого при массовой профилактической флюорографии. Была организована первая в СССР городская междисциплинарная консультативная комиссия, в состав которой входили ведущие специалисты онкологической и противотуберкулезной служб, врачи-пульмонологи и врачи-рентгенологи. Задачами комиссии стали дифференциальная диагностика сложных случаев легочных заболеваний и улучшение ранней диагностики рака легкого. Руководство комиссией и разработку организационно-правовой структуры ее деятельности было поручено Р.И. Вагнеру. Созданная организационная структура была утверждена городским комитетом здравоохранения. Комиссия имела право непосредственного направления больных в ускоренном порядке (в течение 1-3 суток) в профильные специализированные лечебные учреждения города на необходимую уточняющую диагностику и лечение.

В 1989 г. был проведен анализ эффективности работы междисциплинарной комиссии, которые продемонстрировали значительное улучшение диагностики рака легкого и возможность активного выявления больных на ранних стадиях заболевания. Частота выявления ранних стадий заболевания увеличилась в 2 раза. Операбельность среди впервые зарегистрированных больных раком легкого в Ленинграде возросла с 15,6 до 22%, резектабельность – с 13,2 до 20,7%. Характер хирургических вмешательств на легких изменился в пользу органосохраняющих операций. Количество пневмонэктомий среди оперированных больных снизилось с 53,4% в 1968 г. до 35,5% в 1989 г. Удельный вес лобэктомий в течение года, напротив, возрос с 32,4 до 57% при одновременном сокращении частоты пробных торакотомий в 2 раза.

Проведенная в течение 15 лет работа показала возможность улучшения результатов радикального лечения активно выявленных больных раком легкого до 60%. Раннее активное направление пациентов с неясной этиологией в пульмонологическую комиссию сокращало диагностический период у больных раком легкого в среднем со 134 до 37 дней.

Научные разработки по ранней диагностике рака легкого позволили обосновать необходимость организации в первичном звене здравоохранения широкомасштабных мероприятий по выявлению ранних форм рака легкого. Главные аспекты актуальной и сегодня работы были изложены в книгах «Диагностика ранних форм рака легкого» (1979) и «Диагностика рака легкого в поликлинических условиях» (1986). В 1983 г. за разработку организационной системы раннего выявления рака легкого в Ленинграде при профилактической флюорографии на выставке ВДНХ СССР «Новости онкологии» НИИ онкологии им. Н.Н. Петрова был награжден дипломом I степени, а проф. Р.И. Вагнер – Золотой медалью ВДНХ «За успехи в народном хозяйстве СССР».

Сегодня дифференциально-диагностические комиссии по-прежнему функционирует в современной системе здравоохранения Санкт-Петербурга, опыт ее работы востребован во многих регионах Российской Федерации (Москва, Челябинск, Ростов-на-Дону, Волгоград, Краснодар, Самара и др.).

Профессор Р.И. Вагнер более 40 лет занимался проблемами рака легкого, изучением особенностей его местного распространения, регионарного метастазирования, хирургического и комбинированного лечения. Им определены формы роста рака легкого, отражающие его биологическую сущность и их влияние на клиническое проявление заболевания, местное и регионарное распространение, выбор объема хирургического вмешательства и результаты лечения. Серия работ была посвящена обоснованию диагностической торакотомии как заключительного этапа диагностики рака легкого. Эти работы приобрели особую ценность в связи с разработкой организационной системы раннего выявления рака легкого, при которой выявлялось достаточно большое количество больных с патологическими образованиями в легких, подозрительными на рак. В тех случаях, когда с помощью арсенала диагностических средств не удавалось установить рак легкого или опровергнуть диагноз, диагностическая торакотомия почти у половины больных позволяла выявить опухолевые заболевания легких, а у другой части больных – ликвидировать патологический процесс в легком.

Ряд работ профессора Р.И. Вагнера был посвящен разработке органосохраняющих и реконструктивных операций на легких, имеющих большое значение для хирургического лечения рака легкого у пожилых больных. За разработку органосохраняющего лечения в онкологии Р.И. Вагнер с группой ученых Московского научно-исследовательского онкологического института имени П.А. Герцена в 1991 г. удостоен Государственной премии РФ в области науки и техники.

Другим важным разделом научных исследований в области хирургического лечения рака легкого явились разработки, связанные со снижением лёгочной гипертензии в малом круге кровообращения после обширных резекций легкого. Как известно, давление в лёгочной артерии после резекции легкого в результате редукции объема сосудистого русла малого круга кровообращения неизбежно повышается, иногда до половины исходного объема. Это нарушает венозный приток к сердцу, создает полнокровие в оставшейся части легкого, повышает нагрузку на правый желудочек, нередко приводя к нарушениям центральной гемодинамики. Задача исследования заключалась в разработке методики отвода части, притекающей к сердцу венозной крови «справа налево», таким образом направляя ее в большой круг кровообращения, минуя правый желудочек. В эксперименте были разработаны три варианта операций анастомозирования непарной вены с верхней легочной веной резецированного легкого, впадающей в левое предсердие, с целью перевода части венозной крови в большой круг кровообращения, минуя сосуды малого круга. Выполненные впервые в России подобные операции у больных с резецированными легкими показали, что азиго-венопульмональное шунтирование способно до 20% снизить легочную гипертензию после резекции легкого и тем самым облегчить работу правого желудочка в послеоперационном периоде. Результаты исследования были опубликованы в журнале «Вестник хирургии» и доложены на 3-м Международном конгрессе по раку легкого, состоявшемся в Афинах в 1998 г.

Параллельно с разработкой вопросов ранней диагностики рака легкого, внедрением органосохраняющих и реконструктивных операций Р.И. Вагнер на протяжении многих лет руководил исследованиями по разработке комбинированного лечения больных раком легкого. Подведенные в 1998 г. итоги, основанные на опыте лечения более 700 радикально оперированных больных и 305 подвергнувшихся комбинированному лечению, позволили доказать, что послеоперационное облучение статистически достоверно улучшает показатели трех- и пятилетней выживаемости с 19,3% и 14,7% до 31,3% и 19,7% соответственно. При этом достоверно установлено, что основными факторами, влияющими на результаты комбинированного лечения рака легкого, является наличие метастазирования в регионарные лимфатические узлы и плоскоклеточная форма рака. С другой стороны, при отсутствии регионарных метастазов преимуществ комбинированного лечения в сравнении с чисто хирургическим выявлено не было. Стало быть, в перспективе борьбы с раком легкого следует улучшать методы его диагностики, совершенствовать ее организационную структуру и шире внедрять полученные результаты в практическое здравоохранение, что позволит выполнять органосберегающие хирургические вмешательства без дополнительного облучения и будет способствовать улучшению отдаленных результатов лечения и качества жизни оперированных больных.

Специальные работы Р.И. Вагнера посвящены первичной профилактике рака легкого. Рассмотрены причины возникновения рака легкого, механизм его развития, заболеваемость раком легкого, вопросы диагностики, лечения и методы предупреждения развития заболевания как с общегосударственных позиций, так и индивидуальных. В этом аспекте в плане практического воплощения в жизнь идей первичной профилактики известны его научно-просветительская деятельность по борьбе с загрязнением окружающей среды, курением, как ведущими факторами, повышающими риск развития сердечно-сосудистых и опухолевых заболеваний вообще и рака легкого в частности. На эту тему им была опубликована научно-популярная книга для детей и подростков «Не кури!» (1979), переведенная также на украинский язык.

Работая в НИИ онкологии им. Н.Н. Петрова, Р.И. Вагнер прошел тернистый путь от клинического ординатора и аспиранта до руководителя отделения опухолей легких и средостения (1972-1989), заместителя директора института по научной работе (1976-1996), исполняющего обязанности директора института (1989-1991). Р. И. Вагнер создал крупную научную школу онкологов-клиницистов, развивающих традиции старейшего онкологического учреждения России, им подготовлено 18 докторов и 26 кандидатов медицинских наук. С 1977 по 1990 г. он являлся председателем специализированного Ученого Совета по защите кандидатских диссертаций и с 1990 по 2000 г. – по защите докторских диссертаций. Около 30 лет он был членом редакционной коллегии журнала «Вопросы онкологии». Многие годы избирался председателем Всесоюзной проблемной комиссии «Клиника, хирургическое и комплексное лечение злокачественных опухолей». В течение 8 лет был членом Президентского Совета Международного союза по борьбе с раком (UICC).