Håkan Gustafssons forskning bedrivs inom medicinsk strålningsfysik och en central del av hans arbete är validering av AI-system för klinisk användning. Det innebär utveckling och tillämpning av strukturerade, vetenskapligt grundade metoder för att säkerställa att AI-modeller fungerar på ett robust, reproducerbart och kliniskt meningsfullt sätt i verkliga vårdmiljöer. Han medverkar även i nationella initiativ för att definiera hur AI kan införas i vården på ett säkert och transparent sätt.
Vid sidan av sin akademiska roll är Håkan Gustafsson anställd som Head of Nuclear Specialist and Project Managers på . Där strävar han efter att omsätta forskningsresultat till industriella tillämpningar och kommersiellt värde, bland annat genom att använda AI för att förbättra analys och beslutsstöd inom kärntekniska tillämpningar samt forskning och utveckling kopplat till medicinska isotoper.
Forskningen bedrivs vid Linköpings universitet. Håkan Gustafsson har en magisterexamen i fysik, disputerade 2008 i strålningsfysik och är sedan 2013 docent i Medicinsk strålningsfysik.