在胸部疾病的微创诊疗、加速康复外科理念的推广应用及优化、胸部恶性肿瘤侵袭转移机制的基础研究等方面取得了丰硕成果，在国际上率先报道了经剑突下单孔全胸腔镜下双肺病变切除术，在肺部疾病微创外科领域的研究已达到国际先进水平。在国内较早开展了胸腹腔镜联合食管癌微创切除术，技术水平居国内领先地位，已在省内30余家医院开展和推广食管癌微创手术，并在2017年国际胸外科学术大会上向国内外同行进行手术直播，获得广泛好评。自2020年7月20日装机运行以来，田辉教授创造了完成100台达芬奇机器人手术用时最短的新世界纪录，田辉教授在15个月内已累计完成达芬奇机器人手术1000余例，实践形成了齐鲁人工智能机器人微创手术流程，改变了我省胸外科领域机器人手术研究及临床应用相对滞后的状况，田辉教授荣获“达芬奇机器人手术一千例里程碑”，山东大学齐鲁医院荣获“达芬奇手术机器人中国胸外科临床手术教学示范中心”。