2000年回国后，利用在国外学习的先进知识和技术，结合我国的实际情况，积极开展肿瘤放射治疗的新技术、新方法，率先在国内开展了肿瘤三维适形放射治疗、调强放射治疗等当今世界最先进的放射治疗技术，每年利用这些新技术为千余例癌症患者解除了病痛，取得了良好的社会和经济效益。为解决器官及肿瘤运动对放疗疗效的影响，配合调强适形放疗技术的开展，与东南大学生物医学工程合作，率先在国内开展器官运动规律方面的研究，并将这些研究成果应用于临床，缩短了我国在该领域与世界先进国家的差距。在乳腺癌保留乳房治疗和肿瘤立体定向放射外科/放射治疗及适形调强放疗等领域居国际先进水平。
先后在国内外专业期刊上发表论文140多篇，SCI收录30余篇。其中获山东省医学科学院特等奖1篇、山东省优秀医学论文1篇、山东省自然科学优秀学术论文二等奖1篇。出版专著11部，其中主编的220万字《肿瘤精确放射治疗学》一书获国家泰山科技专著出版基金全额资助。参与完成成科研课题15项，获国家科技进步2等奖2项、省部级科技进步奖10项。先后承担包括国家自然科学基金在内的科研课题10项。