Con 40-40 en el juego inaugural y con Dimitrov al servicio, Sinner perdió el apoyo y cayó sobre su mano y codo derechos.
El italiano de 23 años, uno de los principales favoritos al título en Wimbledon junto a Carlos Alcaraz y el serbio Novak Djokovic, recibió masajes en la zona del codo derecho posteriormente en el partido.
Por detrás en el marcador (6-3 y 7-5), se benefició del abandono de su rival, lesionado en el hombro derecho al final del cuarto juego del tercer set.
"Es una desgracia, estaba jugando un tenis increíble. No es la forma en que uno quiere que terminen los partidos", comentó Jannik en rueda de prensa antes de referirse a sus propios males.
"Tuvo lugar muy pronto en el partido y fue bastante desafortunada. No parecía una caída muy seria, pero aun así sentí bastante dolor, especialmente al servicio y el golpe con la derecha. Veremos, mañana veremos qué es", afirmó el tres veces ganador de torneos de Grand Slam.
"Haremos una resonancia magnética para ver si hay algo grave", contó el italiano.
Sinner se enfrentará el miércoles al estadounidense Ben Shelton en cuartos de final.
Tampoco fue precisada la naturaleza de la lesión de Grigor, que fue dispensado de sus obligaciones mediáticas "por consejo médico".