刘荣潜心钻研肝胆胰疾病特点，利用机器人手术操作系统的优势，规范手术方法，在国内和国际开展了二十余项创新术式，主导和参与制定国际、国内机器人及腹腔镜手术操作指南五项。他通过改进手术技术，从解剖性肝切除技术新体系让中国的肝切除技术“弯道超车”一跃而先，到 LR式胰十二指肠切除术、机器人胰腺中段切除胰管架桥修复等创新让“荣式”手术享誉世界。
刘荣攻克了一系列微创外科技术瓶颈，建立了完整的肝胆胰外科腹腔镜和机器人技术体系。在肝胆胰外科理论和技术研究上作出突出贡献：创建预后控制外科理论，解决外科“风险预先控制”与“决策动态寻优”关键难题，构建预控外科交叉技术体系，改变外科传统观念，推动外科学发展成为“全程可控”的定量化学科；建立环血管切除、双低重建标准化技术链，减低了肝胆胰机器人手术风险，提高了疗效；创立胰管修复外科，实现胰腺中段切除后的生理重建，改变了胰腺良性肿瘤的手术模式，使器官功能保留率显著提高；提出了肝脏流域学说，揭示了肝脏血流动态分布和结构功能改变新规律，为提高可切除肝癌患者的预后提供了理论依据。
刘荣率先探索人工智能在医疗领域的应用，首先提出“智能医学”的概念，致力于利用人工智能技术进行诊断、手术等产学研用一体化的研究。完成全球首例无线远程和多点协同远程机器人手术，验证了5G远程手术的医学、通信网络和机器人等多维度新策略，为手术影像学数据云平台及远程医疗平台的建立奠定基础，为解决医疗资源难题提供了重要手段。刘荣团队借助低轨卫星通信技术，成功完成跨越数百公里的“空天地协同”外科手术，一举攻克远程手术高时延难题，开创了临床远程手术应用新纪录。
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