La valoración nutricional ha evolucionado más allá de métricas tradicionales como el peso o el índice de masa corporal (IMC), abriendo paso a herramientas más sensibles y clínicamente relevantes. En este estudio observacional prospectivo se analizó el potencial del eje anteroposterior (eje Y) del vasto anterior cuadricipital medido por ecografía en un corte transversal como predictor de supervivencia a largo plazo en pacientes candidatos a radioterapia. Se incluyeron 56 pacientes (45 varones, 11 mujeres), diagnosticados de cáncer de cabeza y cuello que iniciaron tratamiento con radioterapia o radioquimioterapia entre enero de 2022 y noviembre de 2023 y que recibieron tratamiento y seguimiento nutricional, con seguimiento hasta mayo de 2025. Se realizó la valoración nutricional previo al inicio de tratamiento radioterápico. Durante el período de seguimiento fallecieron 16 pacientes (tiempo medio hasta fallecimiento desde la valoración nutricional: 19,8 meses), 14 hombres y 2 mujeres. El análisis mostró una diferencia significativa en el eje Y medio entre fallecidos (11,5 mm) y supervivientes (13,96 mm; p = 0,03), así como en el índice eje Y/peso corporal (0,1596 mm/kg entre los fallecidos, 0,1912 mm/kg de peso entre los supervivientes, p = 0,034). Los pacientes con un eje Y menor de 13 mm al diagnóstico presentaron un riesgo relativo de fallecer de 5,37 (IC95%: 1,72-16,8). Ajustando por edad, porcentaje de pérdida de peso, dinamometría, peso, IMC habitual y talla, se mantienen las diferencias estadísticamente significativas (RR 2,086, p = 0,014). No hubo diferencias significativas entre fallecidos y supervivientes en la circunferencia de pantorrilla, la dinamometría y la pérdida ponderal. Estos resultados respaldan el uso de la ecografía muscular como un marcador accesible con valor pronóstico independiente. Este hallazgo puede contribuir a una mejor estratificación del riesgo y al diseño de intervenciones médico-nutricionales individualizadas.