研究领域涉及治疗计划设计的最优化方法、剂量计算的物理模型、 X(γ) 射线立体定向放疗技术、调强放疗的实施技术和剂量验证方法。主要研究论文发表在代表国际医学物理领域最高水平的两种杂志 (Medical Physics 和Physics in Medicine and Biology)和国内核心期刊上。

94 年至 97 年从事 X( γ) 立体定向放疗技术的研究工作，主要参与了 CREAT 公司的 X 刀和 OUR 公司的 g 刀的研发工作。与胡逸民教授合作，在国际上首次提出预埋金标记物重定位的方法开展体部立体定向放疗，解决了体外固定装置固定效果差的问题。这种预埋金标记物重定位方法已在国内十多家医院使用，产生巨大的社会效益和经济效益。

98 年至今放射治疗计划设计最优化方法的研究，发展了多种优化治疗计划的算法： 1). 利用剂量梯度理论，建立自动确定适形放疗射野权重和楔形板的分析算法； 2). 提出超全向楔形板概念，建立自动确定适形放疗射野权重和楔形板的优化算法； 3). 建立优化 ( 调强 ) 适形放疗射野方向的混合整数线性规划模型； 4). 建立将剂量体积约束简化为剂量约束的算法。

98 年至今从事调强适形实施技术的研究工作，提出利用独立准直器实施调强放疗的方法，这是多种调强放疗实施方法中唯一由中国科学家提出来的方法，在英国著名医学物理学家 Steve Webb 教授编著的《 Intensitymodulated radiation therapy 》和我国著名医学物理学家胡逸民教授主编的《肿瘤放射物理学》两本书中均有详细的介绍；发展了两种产生强放疗子野序列的算法，这些算法的性能在同类算法中处于领先地位。