La rectocolite hémorragique ("RCH") est une maladie inflammatoire chronique de l’intestin. Elle est incurable et peut conduire à l’ablation d’une partie du gros intestin et/ou à un cancer colorectal. Elle affecte la paroi intestinale avec des lésions telles que des saignements, des ulcères et un brouillage au niveau de la visibilité de la trame vasculaire. En insérant une caméra dans le côlon (coloscopie), le gastro-entérologue peut visualiser la paroi intestinale et ainsi évaluer la gravité de la maladie. Les scores de gravité actuels sont basés sur l’interprétation du gastro-entérologue et ne prennent en compte que les lésions les plus graves. Ils ignorent l’étendue spatiale et la distribution locale des lésions sur les segments du côlon. L’objectif de cette thèse est de fournir une évaluation objective de la sévérité de la rectocolite hémorragique. Nos travaux sont basés sur l’analyse de vidéos endoscopiques et sur des techniques de modélisation mathématique. Tout d’abord, nous proposons un algorithme pour détecter automatiquement les saignements et les ulcères. Nous utilisons des vidéos endoscopiques contenant des annotations rectangulaires et par conséquent, de nombreux pixels mal étiquetés sont présents. Nous calculons donc la performance des détecteurs au niveau des annotations plutôt qu’au niveau des pixels. Nous proposons également une méthode d’échantillonnage de modèles qui accélère l’algorithme. Nous montrons un bon accord avec les annotations des médecins. Ensuite, un schéma de visualisation des lésions à travers le côlon a été proposé. Les résultats obtenus montrent la distribution spatiale des lésions dans l’ensemble du côlon. De plus, ils permettent une distinction plus fine entre les patients ayant le même score de gravité et donc une meilleure évaluation de la sévérité de la maladie. Le travail suivant est la modélisation de la sévérité en tenant compte de la distribution spatiale des lésions sur les segments du côlon. Les résultats montrent une corrélation avec les scores de sévérité actuels. Ensuite, nous étudions le biais de la distribution des lésions à proximité du rectum. Nous apportons également des preuves à certaines hypothèses médicales liées à la gravité de la maladie. Enfin, une équation de réaction-diffusion est introduite pour modéliser la distribution des lésions dans le colon. L’objectif est d’étudier la dynamique spatiale des lésions lorsqu’elles se propagent dans le côlon. En application aux patients atteints de la RCH, nous calculons la vitesse de propagation des lésions dans le côlon ainsi que le temps pendant lequel le côlon entier sera enflammé. Les résultats suggèrent un comportement différent entre les patients ayant le même score de sévérité. Tous ces travaux sont menés en collaboration étroite avec les biologistes du Labex-Inflamex ainsi que les gastro-entérologues des hôpitaux Bichat et Beaujon.