在过去几十年里,磁共振波谱（Magnetic Resonance Spectroscopy,MRS）技术迅速发展,在生物医学研究领域得到了广泛的应用,未来将在临床诊断中占有非常重要的位置。MRS是目前唯一能够对活体器官、组织代谢物浓度、化合物分子结构、pH值与温度等生化信息进行无创伤性分析的方法,尤其对探测人脑代谢物变化具有极为重要的应用价值。目前,由于MRS本身的复杂性和定量方法的局限性,大量定量法都未能有效地应用到临床上,MRS的定量研究尚停留在定性的阶段,距临床应用仍有较大的距离。本文在纵观国内外的研究情况后,对各种预处理和定量方法从数学理论的深度进行综述,研究和引入了更加有效的频谱细化分析方法,提出了基于频谱细化的MRS定量法。本论文主要包括一下三部分内容：第一部分,综合国内外目前的发展状况,本文对各种处理方法、定量分析法及其他算法做了阐述,并且通过数据做了分析与总结,为MRS的医学研究和临床应用提供了参考。第二部分,对频谱细化方法做了深入研究,分析了它的作用与技术特点。第三部分,针对MRS定量法面对的低分辨率、重叠峰等问题,本文将频谱细化引入MRS定量分析中,并提出了基于频谱细化的MRS定量法,此方法提高了MRS的分辨率,较好地分离了重叠峰和优化了线形。本文将AMARES作为一个特例,应用基于频谱细化的AMARES定量法分别对模拟和临床数据进行处理与分析。结果表明,基于频谱细化的MRS定量法克服了重叠峰等难题,也明显地提高了MRS的定量精度。本文成功地将频谱细化引入MRS定量中,并提出了基于频谱细化的MRS定量法。本研究进行了模拟和在体的MRS实验,对结果进行波谱预处理及定量分析,在体检测并定量出人体多种代谢物。这为临床研究人员从事疾病诊断提供了一种新的方法,也为人脑代谢退行性疾病的预测和对治疗效果的评估提供新的途径,结果有较高的临床应用价值。