经皮穿刺术作为一种可以有效减轻病人痛苦的活检手术而被人们应用于各种疾病的前期检测中。为提高经皮穿刺术的精度,需要建立一个快速准确的软组织模型。生物组织因为本身复杂的力学特性使得传统建模方法不适用于软组织建模,而Kriging模型可以通过半方差函数对非线性函数的拟合有良好效果。本文对Kriging模型的原理进行推导,并在普通Kriging模型的基础上扩展出时空Kriging模型以及时空半方差函数。通过数据分析与变化、交叉验证函数类型、ArcGIS软件建模等步骤计算出空间半方差函数与时间半方差函数,并代入时空半方差函数中,建立起基于时空Kriging的软组织模型。分析模型的形变预测能力和误差。设计穿刺实验验证软组织模型的实用性和精度。使用B超探头观察和记录穿刺过程中软组织的变化,对采集的图片进行过多道图像处理步骤,得到最终的穿刺结果和位移数据。最后,将kriging软组织模型的预测值与实验数据进行对比,验证模型的精准度。本文在普通Kriging模型的基础上扩展到时空Kriging模型,建立基于Kriging的软组织形变模型,并通过实验验证精度。本文为经皮穿刺术的自动化奠定了重要基础,具有重大意义。