Le traitement par hadronthérapie des tumeurs cancéreuses présentes dans les poumons nécessite la connaissance précise de la position de la tumeur tout au long du traitement. Dans ce sens, des travaux visent l'élaboration d'un modèle biomécanique du système respiratoire qui permettrait le suivi de cette tumeur. Par contre, ce modèle nécessite la définition des conditions limites établies par la peau du thorax. L'objectif de cet article concerne ainsi la mise en place de la chaîne de traitement complète permettant le suivi continu de la peau du thorax (du cou jusqu'à l'abdomen) au cours du traitement, par l'utilisation d'un système multi-modal, non invasif et temps réel. Un modèle géométrique de référence du thorax est tout d'abord créé à partir des données médicales pré-opératoires du patient (scanner, IRM). Puis, durant plusieurs cycles respiratoires, ce modèle géométrique (maillage surfacique) est déformé pour correspondre aux images du thorax du patient issues de deux caméras (une au dessus, et l'autre sur le côté). Nous obtenons une précision de l'ordre du millimètre, correspondant à la précision des images 3D et des caméras utilisées, avec un traitement de 6 images par seconde.