A system and 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 given data item. experimental of a region of interest comprising an elementary volume - said voxel - said organ and a surface mesh describing said surface space. The invention differs in particular methods known for its high accuracy and its robustness to noise. 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.
