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北京天坛医院传承“医德高尚、精益求精、严谨求实、勤俭廉洁”的院训精神，秉承“全心全意为病人服务”的工作宗旨，先后涌现出王忠诚院士、赵继宗院士、戴建平教授、王拥军教授等一批中国临床神经科学医学家与领军人物。在几代人的努力下，北京天坛医院与共和国同呼吸、共命运，共渡“艰难困苦，玉汝于成”的发展历程，成为中国临床神经科学的引领者。
为了响应国家“非首都功能疏解”战略部署，配合京津冀协同发展战略布局，助力北京“中轴线”申遗工作，北京天坛医院新院于2013年12月开工建设，2018年10月6日试运行，2019年1月30日正式投入运行，是建国以来北京市家整体搬迁的大型三级甲等综合医院。新院位于丰台区南四环西路119号，总占地面积181581平方米，总建筑面积 352294平方米，划分为医疗、行政科研与干部保健、教学三大功能区域。截至2019年，医院共设有临床科室67个，医技科室8个，编制床位1650张，在职职工3210人。
北京天坛医院驱动生物医药新发展引擎，加强创新培育力度，扎实推进神经系统疾病领域的新药器械成果转化，如快速基因分型检测、胶质母细胞瘤新药绿原酸、高精度微创血管介入手术机器人，以及基于人工智能技术开发的全球MRI、CT神经影像人工智能辅助诊断产品、脑网络连接组学人工智能麻醉、临床晕厥诊断系统等方面取得积极进展，创新成效逐步显现。
张力伟说，多模态融合技术就是通过融合多种成像技术，将脑部的解剖信息和脑功能与脑组织代谢等多种模态的图像信息整合在一个平台上，从中获取不同模态图像的优点或互补性的新图像技术。该技术不仅智能化高、定位明确，减少了人为误差，且让神经外科手术更加，治 疗效果更好。