目的：改进Marmarou法制作大鼠重度弥漫性脑损伤模型，观察大鼠重度弥漫性脑损伤后S100β蛋白在脑组织中不同部位的时间相关性表达，并以此为弥漫性脑损伤时间推断、生前伤和死后伤判断及早期诊断提供实验依据。方法：使用改进后的Marmarou致伤装置，以冲击力(180cm×450g)打击大鼠头部制作重度弥漫性颅脑损伤动物模型，观察损伤后动物神经系统体征及脑组织病理形态学变化。应用免疫组织化学方法和图像分析技术，检测弥漫性脑损伤后30min，2h，4h，12h，24h，3d，7d，死后10min后损伤，各组S100β蛋白在大脑皮质、海马、丘脑和脑干中神经胶质细胞的表达，并设立正常组作对照。结果：(1)与对照组相比，损伤后大鼠神经系统体征有明显改变，病理学检查各致伤组动物均有弥漫性脑损伤。(2)与对照组相比，S100β阳性细胞个数及蛋白表达在皮质、海马和丘脑形成先增后降再升的曲线，即两次表达高峰，脑干表达变化不显著；在伤后2h，海马、丘脑S100β表达细胞个数和蛋白量开始增加，4h有显著增加，12h达到高峰值，皮质部位在4h达到高峰。伤后7天恢复正常值。结论：(1)改进后的大鼠弥漫性脑损伤模型稳定、实用、重复性好；打击伤组动物动物死亡率低且病理变化典型，适合动态研究弥漫性脑损伤后的病理生理变化。(2)弥漫性脑损伤后S100β在不同部位表达有不同规律性且有较好的时间相关性，可成为法医脑损伤时间推断的一种有效指标。