骨科和心血管领域生物力学和力生物学基础理论、基础方法，3D打印辅助临床诊断、手术规划，3D打印导板辅助手术开展，生物3D打印组织工程骨；人工智能辅助临床诊断和治疗，基于深度学习算法的医学影像处理，骨科、心血管、神经外科等领域生物力学和计算流体力学研究。