Le ''speckle-tracking echocardiography'' (STE) permet la quantification de l’asynchronisme ventriculaire en produisant des signaux de ''strain'' associés à la déformation. Cependant, la majorité des méthodes existantes d’analyse du ''strain'' négligent la morphologie des signaux. De nouvelles méthodes sont donc nécessaires pour analyser conjointement la morphologie des signaux de ''strain'' acquis simultanément dans différentes régions du myocarde. L’objectif du travail de thèse est de proposer une approche à base de modèles afin d’améliorer l’analyse des signaux de ''strain'' issus de l’échocardiographie. Deux applications cliniques sont visées par nos travaux : la sténose aortique et la thérapie de resynchronisation cardiaque. Une première application de cette thèse consiste à proposer une nouvelle approche à base de modèle pour 1) estimer la courbe de pression ventriculaire de manière non-invasive et 2) évaluer les indices de travail cardiaque à partir des signaux de ''strain'' obtenus par échocardiographie. La seconde application de cette thèse consiste à proposer une nouvelle approche à base de modèles afin d’améliorer l’analyse des signaux de ''strain''. Les résultats montrent globalement un bon accord entre les données obtenues à partir des simulations spécifiques au patient et des mesures expérimentales. Les approches proposées dans cette thèse sont prometteuses, non seulement pour l’optimisation du traitement clinique et du développement, mais aussi pour comprendre les origines de la maladie.