Afin d’améliorer la radiothérapie, le concept de « dose-painting » a été récemment proposé. Celui-ci consiste à appliquer une plus grosse dose de rayon ionisant en radiothérapie sur la partie la plus active de la tumeur tout en épargnant les organes à risque. Afin de réaliser cette étape, le volume cible biologique (« biological target volume » en Anglais) doit être au préalable défini. En imagerie TEP, l’utilisation conjointe des traceurs FluoroDesoxyGlucose (FDG) et FluoroMisonodazol (FMISO) permet d’apporter des informations complémentaires afin d’améliorer la détermination du volume cible. Notre travail consiste à fusionner les deux traceurs TEP correspondants afin d’obtenir le meilleur volume cible possible. Pour cela, nous proposons une méthode statistique intégrant la notion de copule dans les modèles de champs de Markov cachés. La copule nous permettra de modéliser les corrélations entre les intensités des voxels des deux traceurs et ainsi de détecter la partie de la tumeur où les deux traceurs sont les plus corrélés. Les intensités de chacun des traceurs seront modélisées par des lois Gamma et nous utiliserons la copule gaussienne pour modéliser la dépendance entre eux. Notre méthode a été testée sur des images TEP réelles de 15 patients et nous donnons des comparaisons avec les segmentations utilisant un seul traceur, qui montrent l’intérêt d’utiliser deux traceurs plutôt qu’un seul.