目的研究重症超声测量视神经鞘直径（ONSD）联合血清生物标志物钙结合蛋白(S100β)及神经元特异性烯醇化酶(NSE)预测重型脑外伤患者预后的应用价值。方法选取2023年4月1日至2024年4月1日就诊于该院重症医学科的103例重型脑外伤成人患者作为研究对象，患者在入院后予以有创颅内压监测，同时在床旁行重症超声经眼眶检测球后3 mm处ONSD，检测脑损伤血清生物标志物水平。记录患者基线治疗情况及出院后90 d的格拉斯哥转归量表（GOS）评分，根据GOS评分将研究对象分为死亡组和存活组。采用受试者工作特征（ROC）曲线和曲线下面积（AUC）分析ONSD、血清生物标志物对重症脑外伤患者预后不良的预测效能。结果96例患者纳入本研究，存活组52例（54.1%）,死亡组44例（45.9%）。两组血糖、格拉斯哥昏迷量表（GCS）评分、急性生理与慢性健康评估Ⅱ（APACHEⅡ）评分、ONSD、NSE、S100β比较，差异有统计学意义(P<0.05)。ONSD(OR=4.962,95%CI:3.473～6.254)、NSE(OR=2.704,95%CI:1.987～3.033)、S100β(OR=2.983,95%CI:1.843～4.571)、APACHEⅡ评分(OR=3.726,95%CI:2.837～4.592)是重型脑外伤患者死亡的独立影响因素（P＜0.05）。ONSD联合NSE、S100β预测重型脑外伤患者预后的AUC为0.840，特异度为88.3%，灵敏度为98.6%。结论ONSD、NSE、S100β水平与重型脑外伤患者住院期间的预后相关，三者联合检测能更有效地预测患者预后不良。