Quantitative assessment of the diagnostic value of drowning signs based on a retrospective analysis of drowning cases

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

BACKGROUND: Determination of the cause of death during forensic autopsy of bodies recovered from water remains a challenging expert task. The diagnostic algorithm relies on a comprehensive assessment of specific morphological features of drowning, general asphyxial manifestations, and laboratory findings. However, the diagnostic reliability of these features often raises doubts.

AIM: This work aimed to evaluate the diagnostic significance of morphological signs of drowning based on their frequency and statistical probability derived from archival data of the Moscow Region Bureau of Forensic Medical Examination for 2017–2019.

METHODS: It was a retrospective, single-center, observational study. Archival data from autopsy, histological, algological, and forensic chemical examinations of drowning cases in the Moscow Region from 2017 to 2019 were analyzed. Data were compiled into a database (Microsoft Excel). Qualitative variables were presented as absolute and relative frequencies with 95% confidence intervals. The Pearson χ2 test and the Bonferroni correction were used for group comparisons and for pairwise comparisons, respectively. Quantitative data distribution was assessed using the Shapiro–Wilk test. Statistical significance was set at p < 0.05.

RESULTS: Of the total number of drowned individuals (n = 179), 81% were male. The median age of all deceased individuals was 42 years [29; 57]. In 69.8% of cases, the results of forensic chemical analysis of blood and urine for ethanol were positive. According to archival expert reports from the Moscow Region Bureau of Forensic Medical Examination, the most frequent (≥50%) diagnostic signs of drowning included: Paltaulf spots (89.9%), Sveshnikov sign (84.4%), foam in the tracheal and bronchial lumen (75.4%), emphysema and wet swelling of the lungs (87.2%), pulmonary edema (57.5%), rib impressions on the lung surface (53.6%), and quartz-containing mineral particles in the sphenoid sinus (76.0%) and in the left ventricular cavity (68.2%), in combination with general asphyxial signs. No statistically significant correlations were found between the frequency of drowning signs, lung weight, or degree of alcohol intoxication. None of the identified drowning signs alone provided absolute diagnostic accuracy. Based on the observed frequency distribution, a pilot computer model was developed to estimate the probability of drowning.

CONCLUSION: Only a comprehensive approach and combined assessment of diagnostic features, when properly interpreted, can ensure the formation of an evidence-based expert conclusion on the cause of death in individuals recovered from water.

About the authors

Denis P. Kalashnikov

City Clinical Hospital named after V.V. Veresaev

Author for correspondence.
Email: den_kalashnikov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4608-3038
SPIN-code: 8358-7004

MD

Russian Federation, Moscow

Nikita V. Polukhin

Moscow University “Synergy”

Email: nikitasketch@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-9540-5793
SPIN-code: 8047-9245

MD, Cand. Sci. (Medicine)

Russian Federation, Moscow

Sviatoslav N. Zakharov

Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: zakharov.swyatoslaw@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-0107-9649
SPIN-code: 7201-9898

MD, Cand. Sci. (Medicine)

Russian Federation, Moscow

Maksim A. Kislov

The Russian National Research Medical University named after N.I. Pirogov

Email: kislov_ma@rsmu.ru
ORCID iD: 0000-0002-9303-7640
SPIN-code: 3620-8930

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

Russian Federation, Moscow

Daria A. Syrova

Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: syrova_d_a@student.sechenov.ru
ORCID iD: 0009-0004-0761-6251
Russian Federation, Moscow

Galina V. Zolotenkova

Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: zolotenkova.galina@bk.ru
ORCID iD: 0000-0003-1764-2213
SPIN-code: 1685-1802

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

Russian Federation, Moscow

References

  1. Zolotenkova GV, Minaeva PV, Polukhin NV, Kalashnikov DP. Mechanical Asphyxia in the Structure of Violent Death in the Russian Federation from 2013 to 2022 years. Forensic Medical Expertise. 2024;67(2):12–16. doi: 10.17116/sudmed20246702112 EDN: UIJBRL
  2. Zolotenkova GV, Minaeva PV, Sheptulin DA, Kalashnikov DP. Forensic Characteristic of Drowning Cases in the Russian Federation for the period from 2013 to 2022. Forensic Medical Expertise. 2024;67(4):11–15. doi: 10.17116/sudmed20246704111 EDN: IOODBX
  3. Chumakova YuV. Establishing Forensic Signs of Drowning Using Computed Tomography [dissertation]. Moscow; 2024. Available from: https://rusneb.ru/catalog/000199_000009_012674250/ (In Russ.) EDN: SLSOGP
  4. Permyakov AV, Viter VI, Kovalyova MS. The Role of Alcohol in Patho- and Thanatogenesis of Drowning. Medical Examination Problem. 2002;2(1):38–39. EDN: OKRRZL
  5. Isaev YuS., Sveshnikov VA. Forensic Justification of Death by Drowning in Water: Information Letter. Irkutsk; 1988. Available from: https://www.forens-med.ru/book.php?id=1421 (In Russ.)
  6. Zhulzhik EA. Diagnosis of Drowning in Modern Forensic Pathology. Concept. 2015;(4):191–195. EDN: TQTPRX
  7. Klevno VA, Chumakova YV, Kislov MA, et al. New Diagnostic Signs of Drowning Based on Virtual Autopsy Results. Russian Journal of Forensic Medicine. 2020;6(3):53–57. doi: 10.19048/fm326 EDN: SYDXOT
  8. Boldaryan AA, Beleshnikov IL, Belykh AN, et al. Forensic Medicine: National Guidelines. Moscow: GEOTAR-Media; 2021. ISBN: 978-5-9704-6369-7 (In Russ.) doi: 10.33029/9704-6369-7-FM2-2021-1-672 EDN: MFDNXF
  9. Sundukov VA. Forensic Examination of Drowning. Astrakhan: B. i.; 1986. Available from: https://rusneb.ru/catalog/000200_000018_rc (In Russ.)
  10. da Trindade RQ, Duarte Morais Vieira MG, Vieira RB, et al. The Role of Paranasal Sinus Fluid in Determining Drowning as the Cause of Death: A Systematic Review and Meta-analysis. Journal of Forensic and Legal Medicine. 2023;99:102591. doi: 10.1016/j.jflm.2023.102591 EDN: LLQHDA
  11. Stephenson L, Van den Heuvel C, Byard RW. The Persistent Problem of Drowning - A Difficult Diagnosis With Inconclusive Tests. Journal of Forensic and Legal Medicine. 2019;66:79–85. doi: 10.1016/j.jflm.2019.06.003
  12. Schneppe S, Dokter M, Bockholdt B. Macromorphological Findings in Cases of Death in Water: A Critical View on “Drowning Signs”. International Journal of Legal Medicine. 2020;135(1):281–291. doi: 10.1007/s00414-020-02469-9 EDN: NIVKAF
  13. Tyr A, Heldring N, Winskog C, Zilg B. Diagnosing Fatal Drownings: A Review of the Postmortem Findings. Forensic Science International. 2024;364:112251. doi: 10.1016/j.forsciint.2024.112251 EDN: WBCLFS
  14. Chudakov AYu, Tolmachev IA, Khrustaleva YuA, Bozhchenko AP. In Response to the Subject of Forensic Diagnosis of a Human Death Caused by Exposure to Low-Temperature Water. Russian Journal of Forensic Medicine. 2023;9(2):125–134. doi: 10.17816/fm797 EDN: TEJRCG
  15. Matsveyenka MY, Gusentsov AO. Сurrent Problems of Forensic Medical Diagnostics of Drowning. Military Medicine. 2024;(3):53–57. doi: 10.51922/2074-5044.2024.3.53 EDN: FLSGIP
  16. Firsov AS, Kalinina EYu. Drowning Diagnosis: Evolution of Approaches and Modern Methods. Modern Problems of Science and Education. 2015;(3):144. EDN: TYSIOL
  17. Klevno VA, Maksimov AV, Kuchuk SA, et al. Guidelines for Conducting Forensic Medical Examination in Cases of Alcohol Poisoning. Russian Journal of Forensic Medicine. 2020;6(1):51–59. doi: 10.19048/2411-8729-2020-6-1-51-59 EDN: KUDYWL
  18. Selyanina KP, Stepanov SA, Vershinina EK. Analysis of Drowning Mortality Statistics for the Period From 2018 to 2020 in Moscow. In: Proceedings of the scientific and practical conference “Forensic Medicine: Issues, Problems, Expert Practice”. Tomsk: STT Limited Liability Company; 2022. P. 207–215. (In Russ.) EDN: EHMUDX
  19. Ramazanova AR, Siyazova ZhS, Akhmetullina AM, et al. Analysis of Drowning Deaths in the Pavlodar Region for 2019-2021. The World of The Law. 2022;(9-10):49–59. EDN: HQDPBK
  20. Real ÁD, Sanchez-Lorenzo A, Lopez-Bustins JA, et al. Atmospheric Circulation and Mortality by Unintentional Drowning in Spain: from 1999 to 2018. Perspectives in Public Health. 2023;143(1):34–42. doi: 10.1177/17579139211007181 EDN: NHWBCO
  21. Kovalev AV, Morozov YE, Samokhodskaya OV, Bereznikov AV. Alcohol-Associated Mortality in Russia (Based on the Materials for the Period From 2011 till 2016). Forensic Medical Expertise. 2017;60(6):4–8. doi: 10.17116/sudmed20176064-8 EDN: ZXMHFH
  22. Pigolkin YuI, Bogomolov DV, Bogomolova IN, et al. Forensic Diagnostics of Alcohol Poisoning. Moscow: Meditsinskoe informatsionnoe agentstvo; 2006. ISBN: 5-89481-449-9 Available from: https://docs.yandex.ru/docs/view?tmhttps://docs.yandex.ru/ (In Russ.)
  23. Pajunen T, Vuori E, Vincenzi FF, et al. Unintentional Drowning: Role of Medicinal Drugs and Alcohol. BMC Public Health. 2017;17(1):388. doi: 10.1186/s12889-017-4306-8 EDN: OJLJSE
  24. Poulain C, Mathieu O, Gouetta V, et al. Influence of the Toxicological Status on the Diagnosis of Fatal Drowning. International Journal of Legal Medicine. 2023;137(5):1471–1479. doi: 10.1007/s00414-023-03057-3 EDN: RMQBOE
  25. Davydova ZV, Yagmurov OD. Alcoholic Lung Injury. Pediatrician. 2020;10(5):67–72. doi: 10.17816/PED10567-72 EDN: ZUOOVQ

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Distribution of drowning cases by month.

Download (118KB)
3. Fig. 2. Implementation of the clicked function for calculating the probability of drowning.

Download (158KB)

Copyright (c) 2025 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».