辽宁省医学影像计算重点实验室充分发挥东北大学计算机科学与技术、生物医学工程和生命科学的学科群体优势，与东软医疗系统有限公司、辽宁省肿瘤医院、北方战区总医院共同参与建设，形成“产、学、医”结合，多元协同创新的研发体系。实验室面向高端影像设备和临床医学两大领域的前沿技术展开探索，建立科学研究与教学深度融合、学科建设与人才培养深度融合的培养创新人才的机制；开发一批对产业升级带动作用大、应用范围广的基础理论、关键技术、共性技术与原型系统。实验室面向高端医疗装备研制、精准医疗等国家重大战略需求，设置紧密衔接、相互支持的四个研究方向，涵盖了医学信息计算研究领域中的前沿基础科学问题和共性、关键技术：
1.高质量医学数据获取理论与方法：医学数据质量的差别会影响高效开展临床医学研究、提出高价值临床诊疗方案的关键因素。而医学成像质量和速度的综合提升一直是该领域全球研究的热点问题。实验室围绕上述问题，重点开展CT多能级与低剂量成像理论与方法、MR精准定量成像方法、PET/CT高效能成像方法、高分辨率多光谱光学成像理论与方法研究。
2.多模医学数据高效处理方法：针对CT、MR、PET-CT、DR和超声等多模影像中病灶体积微小、形状各异、区域重叠、不同模态影像表征不一致，人体组织器官拓扑结构复杂、动态功能参数难于获取，功能性的变异与失常的早期病变精准检测等问题，实验室重点开展多模医学数据高效处理包括组织/器官分割与病灶识别、生理参数提取与组织功能分析、生物标志物筛选三方面的研究工作。
3.多源医学知识发现与预测分析方法：针对医疗信息跨语种、专业性强、结构复杂等特点，传统的方法在语义概念表达、关系发现等方面均无法满足强专业性领域中的医学数据的深度挖掘需求，高维数据（影像、基因数据）易引发计算复杂度显著增高，性能出现过拟合等一系列问题，实验室重点开展多模医学数据知识图谱构建，高维、不均衡复杂医学数据分析，多模、时序医学数据融合分析三个方面研究工作。
4.集成化高复用医学信息计算支撑与服务平台：针对医学信息计算算法验证与复用，快速原型系统研发与集成的需求，医学数据存储建模与高效存取方面，医学数据在系统间、平台间存在关联关系复杂、数据内容多系统冗余，以及医学数据安全隐私问题，实验室重点开展高复用可扩展的医学信息计算平台架构技术、复杂医学数据跨媒体建模与安全隐私保护、并行异构平台下高性能计算服务与资源优化等方面的研究。
实验室从2018年批准建设以来，充分与设备厂商、临床医院合作接轨，已取得一批显著的研究成果，实现“需求真实、研发快速、成果可用”，有效提升了我省乃至我国的高端医学影像设备与临床辅助诊断系统的技术水平。实验室的目标是建成国内领先、国际知名的医学信息计算技术研发基地，为我国高端医疗设备和精准医学处于国际先进水平，振兴东北老工业基地提供科技支撑。