The present invention involves a surgical site monitoring system (1500, 1600) and associated method (900) of use employing vectorized 3D-tracking markers (504, 512, 572) attached to a single vectorized fiducial reference (502) and to a surgical site imaging sensor (510, 574). A tracker (508) obtains image information about both tracking markers and uses either the markings on or shapes of the tracking markers to determine from the image information the 3D locations and orientations of the imaging sensor and of the fiducial reference fixed to the surgical site (550). A scan taken of the surgical site prior to a surgical procedure with the fiducial reference attached allows live images of the surgery site to be sourced from the imaging sensor and to be overlaid in real time on a 3D model of the surgical site.La présente invention concerne un système de surveillance dun site chirurgical (1500, 1600) et un procédé associé (900) dutilisation de balises de poursuite 3D vectorisées (504, 512, 572) associées à un unique repère de cadre vectorisé (502), ainsi quun capteur dimagerie pour site chirurgical (510, 574). Un dispositif de poursuite (508) obtient des données image concernant les deux balises de poursuite et utilise soit les repères sur les balises de poursuite, soit leur forme pour déterminer, à partir des données image, lorientation et lemplacement 3D du capteur dimagerie et du repère de cadre fixé sur le site chirurgical (550). Un balayage du site chirurgical sur lequel est fixé le repère de cadre avant une intervention chirurgicale permet dobtenir des images en direct du site chirurgical à laide du capteur dimagerie et de les superposer en temps réel sur un modèle 3D du site chirurgical.