S100β蛋白可反映大腦對缺血缺氧的易感性，導致神經元的凋亡。
1.兒科：新生兒缺血缺氧性腦病(HIE) 早期診斷嚴重程度判斷 預后判斷
早期診斷：出生4-7天為宜，這可能會使早期HIE患兒被漏診而耽誤早期治療。 S100β蛋白濃度在HIE的早期就有不同程度的升高。檢測S100β蛋白濃度，損傷小、檢查方便，能早期反應腦損傷。
嚴重程度判斷： S100β蛋白濃度升高程度與病情嚴重程度密切相關，隨著HIE的分度，即輕中重度的變化而相應增高。
2.神經內科：急性腦卒中（腦梗死和腦出血） 早期輔助診斷評估腦損傷程度 指導治療 評估預后
腦缺血損傷時細胞損傷是一個漸進的過程，腦缺血損傷后又出現再灌注損傷而引起腦水腫加重，使血腦屏障通透性進一步增高，導致釋放到血液中的S100β蛋白增多。腦出血的神經損傷源于血腫的原發性損傷外，更重要的是繼發性損傷，主要包括腦水腫、腦細胞的毒性損傷及繼發性缺血。
3.急診科：創傷性顱腦損傷 早期診斷 評估損傷程度 判斷預后
早期診斷：腦外傷6小時內，S100β蛋白濃度就明顯升高，1天后明顯下降，2-3天后會有小的峰值出現，可能與腦外傷繼發性腦損傷有關。判斷預后：S100β蛋白濃度越高，預后越差。
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