Viaja a Alemania en 1928, por breve tiempo y aquí visita el Instituto de Enfermedades Tropicales de Hamburgo.

Desde 1929 estudia, con dedicación, las enfermedades tropicales más frecuentes en los llanos centrales: paludismo, chagas, bilharziosis, parasitosis intestinales, elefantiasis, leishmaniasis, dedicando una atención especial a la Enfermedad de Chagas.

[3]​ Torrealba publicó numerosos trabajos científicos que lo convierten en una personalidad internacional en la medicina tropical.

De 1932 a 1937 sus publicaciones se relacionaban con enfermedades tropicales, la mayoria sobre el mal de Chagas, también uno sobre lepra en Zaraza en 1936; otros sobre parasitología (1932), psiquiatría (1924), obstetricia (1937) y tumores malignos.

Torrealba publicó una lista de organismos relacionados con la enfermedad de Chagas, incluyendo 10 géneros y 78 especies, asi como 26 especies que en la naturaleza se pueden encontrar infectados por el parásito.