The invention concerns a system and a method (200) for reconstructing a physiological signal of an artery/tissue/vein system of an organ in a surface space. Said method is implemented by processing means of a processing unit (4) of a functional imaging analysis system, and comprises a step (270) for reconstructing said physiological signal from a piece of experimental data of a region of interest comprising an elementary volume - referred to as a voxel – of said organ and a surface mesh describing said surface space. The invention differs from known methods in particular in terms of the high accuracy of same and the resistance thereof to noise.Système et procédé pour reconstruire un signal physiologique d'un système dynamique artère/tissu/veine d'un organe dans un espace surfacique L'invention concerne un système et un procédé (200) pour reconstruire un signal physiologique d'un système artère/tissu/veine d'un organe dans un espace surfacique. Ledit procédé est mis en œuvre par des moyens de traitement d'une unité de traitement (4) d'un système d'analyse d'imagerie fonctionnelle, et comporte une étape (270) pour reconstruire ledit signal physiologique à partir d'une donnée expérimentale d'une région d'intérêt comportant un volume élémentaire - dit voxel – dudit organe et d'un maillage surfacique décrivant ledit espace surfacique. L'invention se distingue notamment des procédés connus par sa grande précision et par sa robustesse au bruit.