Dans ce manuscrit nous proposons une méthode de compression avec pertes basée sur une transformée en ondelettes 3D suivie d'une Quantification Vectorielle Algébrique avec Zone Morte 3D (QVAZM 3D) pour les images radiologiques. La principale contribution de ce travail réside dans la conception d'une zone morte multidimensionnelle qui permet de prendre en compte les corrélations entre les voxels voisins. Les résultats sur des images couramment utilisées montrent une supériorité visuelle et numérique de notre méthode par rapport à plusieurs des meilleurs codeurs. Ces résultats visuels sont confirmés sur des scanners ORL à travers une évaluation de deux spécialistes du domaine. La seconde contribution de cette thèse concerne l'évaluation de l'impact d'une compression avec pertes sur les performances d'un CAD performant pour la détection automatique de nodules pulmonaires. Ce travail original sur une population significative de 120 scanners de poumons a montré que la détection n'était pas détériorée par la compression jusqu'à un niveau de compression de 48 : 1. La dernière contribution de cette thèse traite de la réduction de la complexité de notre schéma de compression. Nous proposons deux méthodes d'allocations de débits. La première allocation consacrée à la QVAZM 2D s'appuie sur un ajustement des courbes débit-distorsion (R-D) en les approximant par un modèle exponentiel. La seconde allocation proposée pour les images naturelles 2D et médicales 3D utilise des modèles statistiques par blocs pour modéliser les courbes R-D. Ces modèles R-D s'appuient sur une modélisation de la distribution conjointe des vecteurs de coefficients d'ondelettes par un modèle MMGG.