Estrutura bidimensional da composição corporal : ultrassonografia muscular versus antropometria em pacientes submetidos à cirurgia cardíaca

Abstract

Introdução: As doenças cardiovasculares representam a principal causa de morbimortalidade global, sendo a cirurgia cardíaca uma intervenção essencial em estágios avançados. A depleção da massa muscular esquelética no período perioperatório associa-se, de forma independente, a piores desfechos clínicos. Embora métodos como a densitometria por dupla energia de raios X, a tomografia computadorizada e a ressonância magnética apresentem elevada acurácia diagnóstica, seu alto custo e baixa portabilidade limitam sua aplicação rotineira à beira do leito. A circunferência da panturrilha (CP) surge como alternativa prática, porém limitada pela baixa capacidade discriminativa entre os tecidos muscular e adiposo. O mesmo ocorre com parâmetros como o índice de massa corporal (IMC), que reflete o porte corporal global e apresenta acurácia reduzida na caracterização da composição corporal. Nesse contexto, a ultrassonografia muscular destaca-se como uma alternativa promissora, com elevada aplicabilidade na avaliação estrutural do tecido muscular. Objetivo: Investigar a relação entre parâmetros ultrassonográficos musculares e medidas antropométricas na avaliação da massa muscular em pacientes submetidos à cirurgia cardíaca. Metodologia: Estudo transversal conduzido com indivíduos adultos no pós-operatório de cirurgia cardíaca no Hospital de Clínicas de Porto Alegre. Foram mensurados parâmetros antropométricos (IMC e CP) e ultrassonográficos, incluindo área de secção transversal do reto femoral (ASRF), espessura do reto femoral (ERF) e espessura do quadríceps (EQ). As variáveis ultrassonográficas foram ajustadas por resíduos de regressão linear em relação ao IMC, a fim de isolar o componente muscular e reduzir a influência do tamanho corporal. A análise estatística incluiu testes de Mann–Whitney, correlação de Spearman, modelos de regressão linear e análise de componentes principais (PCA). Resultados: Entre junho de 2023 e setembro de 2025, foram incluídos 85 pacientes, com idade média de 63 ± 10 anos, predominantemente do sexo masculino (61,2%) e IMC mediano de 27,7 (24,3–32,6) kg/m². A redução da massa muscular, identificada por meio da CP ajustada pelo IMC (CP/IMC), foi observada em 72% dos participantes. A CP/IMC apresentou correlação positiva com todos os parâmetros ultrassonográficos, com maior magnitude para EQ (ρ = 0,378; p < 0,001) e ERF (ρ = 0,305; p = 0,006). Pacientes com massa muscular reduzida apresentaram valores significativamente menores de EQ em comparação ao grupo com massa adequada (p = 0,010; p < 0,001 após ajuste pelo IMC). A PCA revelou uma estrutura bidimensional (variância acumulada de 75,6%), na qual o primeiro componente (PC1) foi predominantemente definido pelas medidas estruturais da US (EQ = 0,91; ERF = 0,87; ASRF = 0,81), enquanto o segundo (PC2) dissociou o porte corporal (IMC) da medida de triagem periférica (CP). Modelos de regressão confirmaram associação independente entre CP e EQ (β = 0,06; p = 0,002), mesmo após ajuste por idade, sexo e IMC. Não houve associação entre os parâmetros musculares e o tempo de internação hospitalar (mediana: 9 dias) ou em unidade de terapia intensiva (mediana: 4 dias). Conclusão: Os parâmetros ultrassonográficos definem um domínio muscular estrutural que é apenas parcialmente capturado pela CP/IMC, enquanto o IMC reflete predominantemente o tamanho corporal geral. Esses achados demonstram que a antropometria e a ultrassonografia avaliam dimensões sobrepostas, porém distintas, da massa muscular e devem ser usadas como ferramentas complementares, em vez de intercambiáveis.

Introduction: Cardiovascular diseases remain the leading cause of morbidity and mortality worldwide, and cardiac surgery is an essential intervention for advanced stages of these conditions. Perioperative skeletal muscle depletion is independently associated with worse clinical outcomes. Although dual-energy X-ray absorptiometry (DXA), computed tomography (CT), and magnetic resonance imaging (MRI) provide high diagnostic accuracy, their high cost and limited portability restrict their routine bedside use. Calf circumference (CC) has emerged as a practical alternative; however, its ability to discriminate between muscle and adipose tissue is limited. The same applies to body mass index (BMI), which reflects overall body size and has limited accuracy in characterizing body composition. In this context, muscle ultrasound has emerged as a promising tool with high applicability for the structural assessment of skeletal muscle. Objective: To investigate the relationship between muscle ultrasound parameters and anthropometric measurements for the assessment of muscle mass in patients undergoing cardiac surgery. Methods: This cross-sectional study included adult patients in the postoperative period following cardiac surgery at Hospital de Clínicas de Porto Alegre. Anthropometric measurements (BMI and CC) and muscle ultrasound parameters, including rectus femoris cross-sectional area (RFCSA), rectus femoris thickness (RFT), and quadriceps thickness (QT), were obtained. Ultrasound variables were adjusted using linear regression residuals for BMI to isolate the muscular component and reduce the influence of body size. Statistical analyses included the Mann–Whitney test, Spearman correlation, linear regression models, and principal component analysis (PCA). Results: Between June 2023 and September 2025, 85 patients were enrolled, with a mean age of 63 ± 10 years. Most participants were male (61.2%), and the median BMI was 27.7 (24.3–32.6) kg/m². Reduced muscle mass, identified using BMI-adjusted calf circumference (CC/BMI), was observed in 72% of participants. CC/BMI showed positive correlations with all ultrasound parameters, with the strongest correlations observed for QT (ρ = 0.378; p < 0.001) and RFT (ρ = 0.305; p = 0.006). Patients with reduced muscle mass had significantly lower QT values than those with preserved muscle mass (p = 0.010; p < 0.001 after BMI adjustment). PCA identified a two-dimensional structure (cumulative explained variance: 75.6%), in which the first principal component (PC1) was predominantly defined by structural ultrasound measures (QT = 0.91, RFT = 0.87, RFCSA = 0.81), whereas the second component (PC2) separated overall body size (BMI) from the peripheral screening measure (CC). Linear regression models confirmed an independent association between CC and QT (β = 0.06; p = 0.002), even after adjustment for age, sex, and BMI. No associations were found between muscle parameters and either hospital length of stay (median: 9 days) or intensive care unit length of stay (median: 4 days). Conclusion: Muscle ultrasound parameters define a structural muscle domain that is only partially captured by BMI-adjusted calf circumference, whereas BMI primarily reflects overall body size. These findings demonstrate that anthropometry and muscle ultrasound assess overlapping but distinct dimensions of skeletal muscle and should therefore be considered complementary rather than interchangeable tools.