Infeksi yang berhubungan dengan osteomyelitis dapat terlokalisir dan menyebar di periosteum, korteks, sum-sum tulang, dan jaringan kansellosa. Bakteri patogen yang menginfeksi bergantung pada usia pasien dan mekanisme infeksi.Infeksi pada tulang dapat terjadi dengan dua mekanisme yaitu melalui aliran darah tulang dan melalui inokulasi langsung dari jaringan sekitar.

Osteomyelitis yang terjadi akibat infeksi melalui penyebaran darah terjadi disebabkan adanya bibit bakteri pada aliran darah, keadaan ini ditandai dengan infeksi akut pada tulang yang berasal dari bakteri yang berasal dari fokus infeks primer yang letaknya jauh dari tulang yang mengalami peradangan. Keadaan ini paling sering terjadi pada anak dan disebut dengan osteomyelitis hematogenous akut. Lokasi yang paling sering terkena adalah metaphyse yang bervaskularisasi tinggi dan dalam masa perkembangan yang cepat. Perlambatan aliran darah yang terjadi pada pada metaphyse distal menyebabkan mudahnya terjadi thrombosis dan dapat menjadi tempat bertumbuhnya bakteri.

Infeksi yang terjadi akibat inokulasi langsung dari jaringan sekitar terjadi akibat kontak langsung dari jaringan tulang dan bakteri akibat trauma atau post operasi. Mekanisme ini dapat terjadi oleh karena inokulasi bakteri langsung akibat cedera tulang terbuka, bakteri yang berasal dari jaringan sekitar tulang yang mengalami infeksi, atau sepsis setelah prosedur operasi.

Osteomyelitis kronik sulit ditangani dengan sempurna. Gejala sistemik mungkin dapat meringan, akan tetapi satu atau lebih fokus infeksi pada tulang memiliki material purulenta, jaringan granulasi yang telah terinfeksi, atau sequestrum. Eksaserbasi akut intermitten dapat terjadi dalam beberapa tahun dan seringkali membaik setelah beristirahat dan pemberian antibiotik. Tanda penting adanya osteomyelitis kronik adalah adanya tulang yang mati akibat infeksi di dalam pembungkus jaringan lunak. Fokus infeksi didalam tulang dikelilingi oleh tulang yang relatif avaskuler dan sklerotik, yang dibungkus oleh periosteum yang menebal dan jaringan parut otot dan subkutan. Pembungkus avaskuler jaringan parut ini dapat menyebabkan pemberian antibiotik menjadi tidak efektif.

Pada osteomyelitis kronik, infeksi sekunder sering terjadi dan kultur sinus biasanya tidak berkorelasi secara langsung dengan biopsi tulang. Beragam jenis bakteri dapat tumbuh dari kultur yang diambil dari sinus-sinus dan dari biopsi terbuka pada jaringan lunak sekitar dan tulang.

Pada skenario disebutkan bahwa pasien merasakan nyeri pada tungkai bawahnya,

pyrexia, kemerahan dan sinus hilang timbul. Tiga gejala pertama yang dialami pasien merupakan

tanda-tanda bahwa pasien mengalami inflamasi (nyeri = dolor, pyrexia = kalor, kemerahan =

rubor). Sementara gejala sinus hilang timbulnya akan dijelaskan nanti.

Osteomielitis selalu dimulai dari daerah metafisis karena pada daerah tersebut peredaran

darahnya lambat dan banyak mengandung sinusoid. Penyebaran osteomielitis dapat terjadi :

1. @Penyebarannya ke arah korteks, membentuk abses subperiosteal dan selulitis pada jaringan

sekitarnya.

2. @ Penyebarannya menembus periosteum membentuk abses jaringan lunak. Abses dapat menembus

kulit melalui suatu sinus dan menimbulkan fistel. Abses dapat menyumbat atau menekan aliran

darah ke tulang dan mengakibatkan kematian jaringan tulang (sequester).

3.@Penyebaran ke arah medula

4. @Penyebarannya ke persendian, terutama bila lempeng pertumbuhannya intraartikuler misalnya

sendi panggul pada anak-anak. Penetrasi ke epifisis jarang terjadi. (Mansjoer dkk., 2000)

Setelah infeksi terjadi pada daerah metafisis, terbentuk nanah di bawah periosteum dan

periosteum akan terangkat. Nanah yang terbentuk juga mengakibatkan keluarnya discharge

seropurulen pada sinus yang terbentuk. Terangkatnya periosteum memperlihatkan gambaran

periosteum yang menebal pada hasil plain foto pasien. Selain itu juga karena terbentuk jaringan

granulasi pada periosteum dan lapisan tebal (kalus) di sekitar lokasi fraktur (Price, Wilson,

2005). Pembuluh darah akan mengalami trombosis, dan trombosis septik ini akan dapat

mengakibatkan septikhemi atau piemi. Oleh karena perubahan sekunder, adanya trombus pada

pembuluh darah yang mengakibatkan terganggunya aliran darah, maka tulang akan mengalami

nekrosis. Kadang-kadang proses ini akan menjalar ke epifisis, menembus tulang rawan sendi,

mengenai sendi sehingga terjadi arthritis suppurativa.

Tulang nekrotik ini kemudian akan terpisah dari tulang yang sehat oleh kerja osteoklas,

membentuk sequester, yang didapatkan pada hasil plain foto pasien. Bilamana masa akut

penyakit telah lewat, maka osteoblas yang berasal dari periosteum akan membentuk tulang baru

di sekitar sequester dan disebut involucrum. Involucrum mempunyai lubang disebut cloaca,

kadang-kadang sequester dapat keluar melalui lubang itu. Cloaca inilah yang diduga

menyebabkan gejala sinus hilang timbul pada pasien. Jadi, tubuh hanya dapat menutupi tulang

yang nekrotik itu dengan tulang baru tanpa dapat mengabsorpsinya. Juga pada sumsum tulang

ditempatkan tulang baru sehingga densitas tulang bertambah dan terjadi sclerosis tulang, yang

juga ada pada hasil plain foto pasien. Proses neoosteogenesis ini menimbulkan gambaran

Garre’s sclerosing osteomyelitis. (Hirmawan, 1973)

Bila osteomielitis akut tidak diobati dengan baik, akan terjadi osteomielitis chronica,

keadaan ini dapat berlangsung terus menerus sehingga penderita akhirnya meninggal karena

amiloidosis. Pada skenario diceritakan bahwa setelah kecelakaan, pasien pergi ke dukun tulang.

Hal ini menjelaskan bahwa pengobatan pada pasien kurang baik dan sterilitasnya pun kurang

terjaga sehingga patah tulang yang dialami pasien menimbulkan osteomielitis akut dan karena

sudah berlangsung selama dua tahun tanpa pengobatan lebih lanjut, maka osteomielitis yang

dialami pasien berlanjut menjadi osteomielitis kronik.

Pada pasien juga didapatkan deformitas pada pemeriksaan fisik dan angulasi tibia dan

fibula (varus) serta ekskoriasi kulit di sekitar sinus. Ketiga hal ini terjadi disebabkan karena

kecelakaan yang dialami pasien dan tampaknya, pasien mengalami fraktur terbuka, yang

memungkinkan risiko terjadinya osteomielitis semakin besar dan kulit ekstremitas yang terlibat

telah ditembus oleh patahan tulang sehingga mengakibatkan terjadinya ekskoriasi pada kulit.

Derajat dan arah angulasi dari posisi normal suatu tulang panjang (tulang tibia dan fibula pada

kasus ini), dapat menunjukkan derajat keparahan fraktur dan tipe penatalaksanaan yang harus

diberikan. Angulasi dijelaskan dengan memperkirakan derajat deviasi fragmen distal dari sumbu

longitudinal normal, menunjukkan arah apeks dari sudut tersebut (Price, Wilson, 2005).