目的 胃蠕动过程中会对胃内细胞产生多种模式的力学刺激,包括胃内静压力、胃壁收缩引起的拉伸应力、食糜在胃内运动引起的剪切应力等[1].上述力学调控会改变胃内细胞功能,进而诱发多种胃部疾病产生,例如胃炎、肠化生、胃癌等[2].但不同的饮食规律(食物类型及饮食方式)会改变胃内细胞的力学微环境.由于胃运动的复杂性,内容物在胃内的运动过程至今尚不明确,本研究拟采用数学建模方法预测不同类型食物在胃内的运动,为后期研究不同饮食规律对胃部疾病发生发展影响的实验中提供力学加载参数.方法 根据胃的核磁共振图像描绘了胃的几何轮廓散点图[3],并确定了胃窦收缩波的位置,而后进行用非结构网格划分.边界条件设置中贲门处与口腔相连,为压力入口并保持常压,幽门处设为速度出口(-0.3 mm/s)；气相为第一相(空气),胃液为第二相,占总面积的56％,其性质设定与10％葡萄糖水溶液相同；食物为第三相.重力加速度为-9.18 m/s2,工作压力为大气压.选择模型为基于压力求解器的二维非稳态,胃液为层流.采用FLUENT 软件中VOF 两相模型模拟胃排空过程,而使用三相模型模拟食物在胃内运动.此外采用核素放射性实验验证不同类型食物的胃滞留时间.结果 发现在胃排空初始阶段胃液为层流状态,后期则会有涡流的形成.常规密度食物由于密度与胃液相同,在胃内会随着涡流向幽门运动而被排出胃外；而低密度食物由于密度较轻则会漂浮在胃液的表面,高密度食物会由于重力的作用很快沉入胃的底部,从而降低胃排空速率.当低密度食物的密度低于500 kg/m3 时,在计算时间内食物在胃内的剩余积分面积高于90％；而高密度食物的密度高于2750 kg/m3 时食物在胃内的剩余积分面积高于90％.食物低粘度特性有利于低密度食物的漂浮和高密度食物的快速沉降.此外,胃液粘度的增加可降低湍流程度,进而有利于低密度食物平稳浮漂在胃液表面；但其会降低高密度食物的沉降速度,增加高密度食物的排空速度.通过核素标记不同类型食物在兔体内实验证明模拟结果与实验结果一致.结论 该论文侧重于研究食用不同类型食物对胃内流场影响,而后期将研究不同饮食规律对胃内压力影响,上述结果将为研究不同饮食规律对胃部疾病发生发展影响的实验中提供力学加载参数.