Ces dernières années, l'intérêt pour l'IRM de flux 4D s'est accru pour sa capacité à imager l'anatomie du cœur et la vitesse 3D du flux sanguin au cours du cycle cardiaque. Toutefois, les contraintes de l'application clinique nécessitent une acquisition avec une résolution limitée qui engendrent des difficultés pour la quantification de biomarqueurs hémodynamiques d'intérêt. Dans ce travail, nous proposons une solution originale pour améliorer la résolution de la carte de vitesse qui s'affranchie de la connaissance a priori du domaine fluide. Ainsi, notre approche s'appuie sur la résolution d'un problème inverse par minimisation d'un critère composé de trois termes : un terme de fidélité aux données, un terme s'appuyant sur la mécanique des fluides et un terme de lissage spatial. Dans cette étude, nous présentons les résultats de validation obtenus sur un jeu de données synthétiques et une application clinique.