La douleur du membre fantôme résiste souvent aux traitements. Des techniques basées sur une rétroaction visuelle et kinesthésique pourraient aider à diminuer cette douleur du membre fantôme. L'objectif de ce mémoire doctoral est d'évaluer si une nouvelle intervention combinant l'observation et l'imagination de mouvements peut réduire la douleur du membre fantôme. Cette étude de cas à niveaux de base multiples a été réalisée auprès de sept personnes ayant une douleur fantôme à un membre supérieur ou inférieur. Des caractéristiques concernant la douleur des participants et leurs habilités d'imagerie ont été évaluées par des questionnaires. Après un niveau de base de 3 à 5 semaines, les participants ont reçu une intervention en deux étapes d'environ un mois chacune. L'intervention-1 a été conduite en laboratoire (2 sessions/semaine) et à la maison (3 sessions/semaine) et l'intervention-2 à la maison seulement (5 fois/semaine). Les interventions combinaient l'observation et l'imagination de mouvements correspondant à leur membre manquant. Les participants évaluaient leur niveau de douleur quotidiennement et leur facilité à imaginer. Un participant a été exclu des analyses, ayant eu des changements importants dans sa prothèse, sa médication analgésique régulière et ses activités durant le niveau de base et les phases d'intervention de l'étude. Des analyses de séries temporelles ont confirmé que trois participants évaluaient que leur douleur diminuait graduellement et significativement pendant l'intervention-I. Lors de l'intervention-2, les changements additionnels dans les pentes de douleur n'étaient pas significatifs. Quatre participants ont rapporté une réduction de douleur supérieure à 30% du niveau de base à la fin de l'intervention-2 et seulement un d'entre eux a maintenu ses gains après 6 mois. Le support social, le degré de fonctionnement et la perception de contrôle sur leur vie avant l'intervention corrélaient significativement avec la diminution de douleur. Des données additionnelles de douleur intra-session, des caractéristiques des participants en post-intervention et de chronométrie sont également présentées. En conclusion, les personnes ayant une douleur du membre fantôme peuvent bénéficier de cette nouvelle intervention combinant l'observation et l'imagerie motrice. Des études additionnelles sont nécessaires afin d'éclaircir les mécanismes et identifier les participants qui y répondent le mieux.