Er is door deskundigen van het Nederlands Forensisch Instituut (NFI) onderzoek gedaan naar de doodsoorzaak. Uit de onderzoeken is gebleken dat het meisje is overleden als gevolg van zeer ernstig hersenletsel. Er zijn geen medische oorzaken die dit letsel kunnen verklaren. Ook kan het letsel niet worden verklaard door milde of beperkte uitoefening van kracht, andere ‘huis-, tuin-, en keukenongevallen’ of gebruikelijke verzorgingshandelingen. Volgens de deskundigen is het hersenletsel aan het meisje toegebracht en past het letsel bij bijvoorbeeld het hevig heen en weer schudden van het meisje of het uitoefenen van geweld op haar hoofd.
De man heeft verklaard dat het meisje enkele weken eerder ook in het ziekenhuis was opgenomen nadat hij haar had moeten reanimeren. Volgens de man heeft het ziekenhuis toen mogelijk een diagnose gemist. Dit acht de rechtbank echter niet aannemelijk: deskundigen constateren dat het letsel van het meisje niet past bij een medische aandoening. Bovendien is het fatale letsel volgens deskundigen ontstaan zeer kort (enkele seconden) voordat het meisje in comateuze toestand belandde en haar reflexen uitvielen. De rechtbank volgt daarom de conclusie van de deskundigen dat het hersenletsel waaraan het meisje is overleden, is veroorzaakt door enige vorm van geweld.