范应威博士主要专注光学微创诊疗一体化、生物医学光学、医用光学、医学图像/信号、人工智能、机器人辅助诊疗等方面的研究，针对肿瘤的OCT影像开发了高效的噪声去除算法并针对肿瘤影像特征结合人工智能算法实现肿瘤与正常组织的分类研究；将光学影像与光学治疗实现智能微创诊疗融合，开发了多模态光学影像引导激光消融的智能型光学微创诊疗系统，通过离体和活体原位脑肿瘤实验得到了验证；进一步提出了光学微创诊疗的基本理念，初步创建了智能型光学微创诊疗的基本理论，开发了两种不同光学影像引导光学治疗的光学微创诊疗系统；相关的研究成果已被国际著名杂志《Theranostics》选为封面文章，并被清华大学、国家自然科学基金委等相关媒体广泛报道。在未来的研究中，还将继续智能型光学微创诊疗的研究，以期实现智能光学微创诊疗基本原理的进一步突破，实现术中多模态光学影像引导光学治疗的智能型光学微创诊疗一体化并在临床实验中取得验证，逐步向转化医学方向发展。 在智能光学微创诊疗、生物医学光学、激光医学等基础理论和技术开发中做出了一定创新性工作，在光学微创诊疗和医学影像处理等方面有重要研究成果。截至目前，公开发表了学术论文（期刊、会议等）49篇，已获得授权专利4项；主持国家级项目3项（国家自然科学基金青年基金、中国博士后科学基金特别资助以及面上一等资助），参与国家级、省部级、军队等10余项科研攻关项目。作为第二完成人获得2020年度中国体视学学会科技进步二等奖，累计获得奖励及荣誉20余项。