目的：探讨血管内热交换降温治疗重型外伤性脑损伤的安全性和有效性，并研究创伤性脑损伤与血清NSE、MBP和S-100B之间的关系，以及亚低温脑保护作用与NSE、MBP和S-100B有关的机制。　　 方法：选择格拉斯哥昏迷评分(GCS)3～8分的重型外伤性脑损伤患者30例，随机分成常规组(A组)、冰毯组(B组)和血管内热交换组(C组)，每组10例。三组均给予手术治疗、监护及药物治疗，A组仅于术后给予一般物理降温（冰袋放于大动脉处），B组和C组于手术开始时即分别采用冰毯和血管内热交换技术进行34℃亚低温治疗，术后维持48h。三组均于术前10min和术后24h、48h、72h、96h取外周静脉血，离心后取血清，并采用酶联免疫试验(ELISA)测定血清中NSE、MBP和S-100B的含量。分别地于术前10min和术后12h、24h、48h、72h进行GCS评分，术后6个月给予格拉斯哥预后评分(GOS)。　　 结果：与A组比较，C组术后8h时HR下降，B组和C组术后72h时MAP升高，B组和C组术后12h、24h、48h、72h时ICP下降，B组术后24h、48h、72h及C组术后12h、24h、48h、72h时CPP升高，B组术后48h、72h、96h及C组术后24h、48h、72h、96h时血清NSE降低，B组和C组术后48h、72h、96h时血清MBP降低，B组96h及C组48h、72h、96h时血清S-100B含量降低，C组术后6月GOS评分升高(P＜0.05或P＜0.01)；与B组比较，C组术后72h、96h血清MBP含量及术后48h、72h、96h血清NSE和S-100B含量下降(P＜0.05);与术前10min比较，A组和C组术后12h时GCS下降，A组术后8h、12h、24h、48h、72h、B组术后48h及C组48h、72h时HR升高，B组术后12h时MAP下降，A组和B组术后24h、48h、72h、96h血清NSE含量升高，A组48h、72h、96h、B组术后72h和96h及C组72h血清MBP含量升高，A组和B组术后48h、72h、96h及C组术后48h血清S-100B含量升高(P＜0.05或P＜0.01)。　　 结论：通过术中冰毯和血管内热交换降温技术进行34℃亚低温可有效减轻患者重型外伤性脑损伤的程度，降低患者血清NSE、MBP和S-100B的含量，且血管内热交换降温技术比冰毯更精确高效。