La thérapie photodynamique est un traitement utilisé notamment contre le cancer du cerveau. Il consiste à utiliser un médicament photoactivable, qui en présence d'oxygène et de lumière va détruire les cellules cancéreuses. Pour simuler la diffusion de la lumière issue d'une fibre optique, à travers les tissus du cerveau, il est possible d'utiliser une adaptation d'algorithmes de Métropolis, mise au point dans le cadre la synthèse d'image, reposant sur les équations de transfert radiatif issues de la physique. L'objectif de ce mémoire est la compréhension des algorithmes de Métropolis initiales et des chaînes de Markov sur lesquelles ils reposent, dans le but d'appliquer ces connaissances particulières au cadre de la propagation de la lumière dans les tissus du cerveau. Il présentera quelques grands résultats concernant les chaînes de Markov, en l'occurrence, la démonstration des théorèmes ergodiques, mais aussi les premiers résultats de simulation de la lumière à travers un tissu biologique.