Científicos usan drones para detectar criaderos ocultos de mosquitos y prevenir brotes de enfermedades

La expansión del dengue y otras enfermedades transmitidas por mosquitos ha impulsado a la ciencia a buscar respuestas innovadoras para frenar su avance en ciudades densamente pobladas. Un equipo de la Universidad de Stanford desarrolló un sistema que combina drones e inteligencia artificial para identificar criaderos ocultos, principalmente neumáticos abandonados, con una eficacia sin precedentes.

Esta iniciativa representa una nueva estrategia tecnológica para combatir focos de Aedes aegypti en zonas urbanas y remotas.

La investigación se realizó en Makassar, Indonesia, una de las ciudades con mayor incidencia de dengue en el país. Los drones sobrevolaron cuatro kilómetros cuadrados del distrito Tallo, área seleccionada por su variedad estructural y la presencia de barrios informales, mercados y áreas residenciales. Las imágenes de alta resolución recogidas por los dispositivos sirvieron para entrenar dos modelos avanzados de redes neuronales convolucionales: U-Net++ y DeepLabV3++.

Ambos algoritmos alcanzaron altos niveles de precisión en la identificación de neumáticos, con coeficientes F1 de 0,87 y 0,82 respectivamente, de acuerdo con el artículo publicado en Remote Sensing Applications: Society and Environment.

La inteligencia artificial empleada por el equipo de Stanford demostró capacidad para localizar casi el doble de criaderos respecto a los equipos humanos que analizaron las mismas imágenes. Esta diferencia se atribuye a la habilidad de los algoritmos para captar rasgos morfológicos y patrones de sombra que suelen pasar inadvertidos en inspecciones tradicionales. De acuerdo con Joelle Rosser, profesora adjunta de medicina y líder del proyecto, los drones lograron identificar neumáticos en azoteas, patios ocultos y entre la vegetación, donde el Aedes aegypti prolifera fuera del alcance de los recorridos terrestres.

La relevancia de esta tecnología se fortalece ante la ausencia de vacunas efectivas y tratamientos específicos para el dengue, el Zika y la chikungunya, enfermedades que aumentan su incidencia en regiones como el sur de Estados Unidos y Europa, según advirtió Rosser.

Detectar y eliminar recipientes artificiales que acumulan agua limpia, como neumáticos, baldes y depósitos, continúa siendo la medida de prevención más eficaz frente a estas infecciones, como lo confirman datos de Science Direct. El sistema desarrollado optimiza el uso de recursos para intervenciones dirigidas y permite evitar brotes epidémicos en lugares donde la eliminación manual de residuos resulta costosa o inviable.

La innovación de los drones equipados con inteligencia artificial ofrece ventajas notables respecto a los métodos convencionales, como la inspección terrestre o el análisis de imágenes satelitales, que presentan limitaciones en alcance y resolución. El acceso aéreo y la detección automática en tiempo real permiten ampliar significativamente la vigilancia epidemiológica y cubrir comunidades remotas o desfavorecidas.

Mehedy Hassan, investigador posdoctoral y coautor principal del estudio, explicó que esta capacidad técnica reduce los costos operativos y multiplica la velocidad de respuesta ante la amenaza de epidemias.

Los drones sobrevolaron zonas donde los equipos humanos no podrían acceder de manera eficiente, como techos y patios internos, y lograron identificar objetos circulares similares a neumáticos, aunque en ocasiones se detectaron falsos positivos como tanques de agua o unidades de aire acondicionado. El desempeño del modelo U-Net++ superó al de otras arquitecturas en la detección y segmentación morfológica de neumáticos sobre imágenes tomadas desde el aire, según el resumen publicado en Science Direct.

El impacto potencial de esta metodología trasciende el control de mosquitos. El equipo de la Universidad de Stanford detalló que los drones pueden ser utilizados para el monitoreo ambiental y sanitario rápido en zonas afectadas por huracanes o de difícil acceso. También se explora su empleo en el transporte urgente de suministros médicos a comunidades aisladas y en el apoyo a la agricultura, mediante la detección de estrés hídrico en cultivos.

Los investigadores prevén ampliar el uso de estos sistemas para clasificar otros residuos o recipientes que sirvan como criaderos y planean incorporar tecnologías como la imaginología multiespectral para refinar la identificación de riesgos. Esta tecnología permitiría a los programas de salud pública priorizar acciones y focalizar recursos en áreas de mayor vulnerabilidad.

El crecimiento de enfermedades transmitidas por mosquitos está vinculado al aumento de temperaturas y lluvias intensas, condiciones atribuidas al cambio climático que favorecen la proliferación de vectores como el Aedes aegypti.

Las herramientas tradicionales han resultado insuficientes frente a la magnitud y dispersión de los criaderos urbanos.

“La capacidad de los drones para acceder, vigilar y proporcionar información en tiempo real sobre amenazas ambientales y de salud pública los convierte en una herramienta estratégica para anticipar los efectos del cambio climático y optimizar las respuestas de salud global”, concluyó Rosser en el informe recogido por Science Direct.