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Osaka, que chegou pela última vez à 4.ª ronda em Flushing Meadows durante a sua campanha pelo título em 2020, aproveitou o serviço instável de Kasatkina para avançar 6-0, 4-6, 6-3 no court Louis Armstrong Stadium.
A vitória marca o melhor desempenho de Osaka num torneio de singulares do Grand Slam desde que regressou ao ténis no ano passado, após o nascimento da sua filha em 2023 – e prepara um duelo de 4.ª ronda de grande destaque com a 3.ª cabeça de série, a americana Coco Gauff.
"Tem sido uma jornada muito longa, mas estou feliz por estar aqui agora", disse Osaka, enquanto perspetivava jogar na segunda semana de um Grand Slam pela primeira vez desde que venceu o Australian Open de 2021.
Osaka disse que está ansiosa por defrontar a campeã de 2023, Gauff, que considera a sua "irmã mais nova".
"Alguém pode vir ao jogo e torcer por mim, porque é um pouco difícil jogar contra uma americana aqui", brincou Osaka para o público, sobre o seu confronto com Gauff.
"Vejo-a como uma irmã mais nova, por isso é especial voltar a jogar contra ela", acrescentou.
A japonesa, de 27 anos e quatro vezes campeã de singulares do Grand Slam, ameaçou aplicar uma goleada a Kasatkina após um primeiro set unilateral, em que a russa somou apenas sete pontos e cometeu sete duplas faltas.
Mas Kasatkina mostrou grande determinação ao recuperar no segundo set, quebrando Osaka quatro vezes para vencer por 6-4 e empatar o encontro a um set.
No entanto, o serviço inconsistente de Kasatkina voltou a ser decisivo no set final, com Osaka a quebrar para assumir uma vantagem crucial de 3-1 no quarto jogo.
Essa vantagem acabou por ser decisiva, já que Osaka segurou o resto do set para fechar a vitória.