Ce travail de these, principalement methodologique, s'est interesse aux techniques d'imagerie par resonance magnetique (IRM) permettant de mesurer le flux sanguin cerebral (CBF) et plus particulierement aux techniques de marquage de spins arteriels (ASL), qui utilisent les protons de l'eau du sang comme marqueur. Nous avons mis en place la sequence ASL de marquage pseudo-continu (pCASL) et evalue sa reponse a un stimulus hypercapnique. Nous avons evalue differentes strategies pour optimiser l'efficacite d'inversion. Pour cela, nous avons egalement mis en place des outils de simulations numeriques des approches ASL. Nos resultats demontrent que l'efficacite d'inversion est influencee par l'homogeneite du champ magnetique dans la region de marquage, ce qui pose un probleme a haut champ magnetique. Le protocole pCASL optimise a ensuite ete evalue chez le rat a trois champ magnetiques (4.7, 7, et 11.7 T) et compare avec une approche en ASL continu classique (CASL). Cette comparaison a montre une excellente reproductibilite inter-animal et inter-champ de la methode developpee. Dans une seconde partie, nous nous sommes egalement interesses a l'influence du temps de relaxation longitudinal (T₁) du tissu cerebral sur les valeurs du CBF calculees. Pour cela, nous avons modifie le T₁ du tissu par une injection intra-cerebrale de manganese. Cette etude a montre la difficulte de prendre en compte le changement de T₁ du tissu. Dans une troisieme partie, nous avons evalue l'apport d'une antenne de marquage specifique pour l'approche CASL en comparant les mesures de CBF obtenues avec celles de la pCASL. Nous avons observe une bonne concordance entre ces deux methodes a travers les coupes. Nos resultats illustrent egalement l'importante contribution du transfert d'aimantation dans les sequences de CASL. Les outils developpes au cours de cette these sont en cours d'application dans des protocoles d'etude de modeles de tumeurs cerebrales, d'accident vasculaire cerebral et de traumatisme cranien. (auteur)