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结构式曼陀罗在实验中可以采用曼陀罗模板，研究参与者只需自行选择颜色进行填涂即可，简便易行。为此，起初采用曼陀罗涂色进行心理干预的相关研究比较多。这些研究主要针对有考试焦虑的大学生、有校园焦虑的青少年、精神病住院病人、慢性疼痛病人等人群。
曼陀罗涂色对考试焦虑具有显著的缓解作用。考试焦虑是学生产生的以对考试成败的担忧和情绪紧张为主要特征的心理反应状态。由于考试压力过大，容易引发一系列不适，包括考前焦虑、临场焦虑（晕考）及考后焦虑紧张等情绪。2015年，美国新英格兰大学的研究者探索了曼陀罗涂色、自由创作、陶土塑形三种干预模式对大学生考前焦虑的缓解作用。他们把大学生随机分成三组，在考试前30分钟分别进行曼陀罗涂色、自由创作、陶土塑形的心理干预实验，结果三组学生考前焦虑导致的心率增快都有所缓解。2019年，加拿大麦吉尔大学的研究者招募了有考试焦虑的167名大学生，采用曼陀罗涂色或自由绘画涂色的心理干预模式，尝试着缓解他们的考试焦虑。实验时，以8人一组的形式把学生随机分配到不同的房间，每位学生都收到一个信封，信封里装有问卷、结构式曼陀罗、一张可自由绘画或涂色的空白纸，或是一份控制表。控制表是一张在页面顶部有100个数字、字母和符号的纸，以及在页面底部有100个空格的表格。填控制表的学生意味着参与了控制组的活动，他们按照自己选择的顺序将数字、字母和符号填入页面底部的方框中。实验结束后，学生把完成的作品再次放回信封。结果发现，经过两种涂色模式的干预，学生的考试焦虑显著降低。
曼陀罗涂色心理干预还可以应用于更广泛的校园焦虑场景。对于青少年来讲，考试只是经常面临的压力性事件之一。青少年处于青春期的心理发展阶段，心理比较敏感，即便是校园中发生的一些不顺意的小事，也可能引发焦虑情绪。严重的焦虑情绪还可能导致学生对学校产生厌恶、不愿上学等情绪，不仅影响学生的学习，还影响人际关系、认知发展，甚至出现心理问题，严重的还可能出现躯体症状，例如头痛、头晕、恶心、腹痛、腹泻等不适。校园焦虑是教师、学校辅导员和家长经常面临的难题。2016年，俄罗斯喀山（伏尔加地区）联邦大学的研究者在学校课外活动中开展了一项实践性研究，他们运用曼陀罗涂色的心理干预尝试矫正青少年校园焦虑。这个研究首先进行诊断并识别哪些青少年存在校园焦虑，然后在校园的课外活动中施行并推广曼陀罗涂色心理干预活动，称为“圆之魔力”综合矫正计划。该计划的目标是降低青少年校园焦虑、协调情绪和意志力发展、缓解心理压力，使青少年的焦虑正常化。该项目分为两部分：第一部分是家长课堂，第二部分是学生课外活动。其中，给家长上课总时长为10小时，主要形式是讲座以及课后交流获得个性化提醒和建议。例如，告知家长要对孩子在学校的表现感兴趣、定期交流、家庭内保持融洽和积极的氛围等。学生的课外小组活动总时长为36小时，进行曼陀罗涂色活动，在涂色过程中让学生自由选择颜色，每次时长为40～50分钟。经过该计划的实施，发现“圆之魔力”综合矫正计划是矫正青少年校园焦虑的有效手段。
类似地，曼陀罗涂色心理干预对大学生焦虑情绪的缓解也有显著作用，但是在正念引导语的情况下效果较好。这是源于英国伯明翰城市大学与曼彻斯特大学的一项研究。2018年，研究者使用曼陀罗涂色对大学生的焦虑情绪进行心理干预。他们进行了两轮实验，并将邀请到的88位大学生随机分为两组，一组进行曼陀罗涂色，一组进行随意的自由涂鸦。结果发现，这些大学生在实验后的焦虑和状态在正念上没有任何变化。在随后的第二轮实验中，一组参与者在主试的正念语言引导下进行曼陀罗涂色，另一组在主试的正念语言引导下进行随意的自由涂鸦。结果发现，在正念引导下进行曼陀罗涂色组的大学生焦虑方面有显著降低，但是在随后的访谈中也有学生表示不喜欢在涂色时受到语言引导的干扰。由此可见，曼陀罗涂色时伴随正念语言的引导能够有效降低焦虑，但是舒适性的感受存在个体差异。
曼陀罗涂色对减缓病患痛苦、提升幸福感方面具有显著的促进作用。2021年，韩国研究者开展了一项针对慢性广泛性肌肉骨骼疼痛患者的心理干预研究，共有36名城市参与者被随机分配到实验组和对照组进行实验。实验组接受基于正念的曼陀罗涂色治疗，对照组未接受曼陀罗涂色治疗，其他措施和程序都相同。实验结果显示，实验组的压痛点、总应激水平、抑郁症状、愤怒症状和唾液皮质醇均有显著改善。本研究发现，基于正念的曼陀罗涂色可以有效地减轻慢性广泛性肌肉骨骼疼痛患者的疼痛、心理应激反应和降低皮质醇水平。这个研究在一定程度上回应了2018年英国学者进行的研究，发现伴随正念的曼陀罗涂色具有显著疗效。
韩国中央大学医院的研究人员曾于2015年探索了曼陀罗涂色疗法对住院精神病人精神状态的影响。他们招募了36名曾在韩国首尔某大学医院精神病病房住院治疗的病人，并将他们平均分为实验组和对照组。实验组接受曼陀罗涂色治疗8次，每周2次，每次持续1小时。在干预实验中，研究者提供特定的曼陀罗图案、彩色铅笔和蜡笔，要求被试者思考哪种颜色适合这个图案，自由选择颜色，并开始向内着色（即从圆周向圆心）。治疗师在被试者完成上色前不发表任何评论。被试者在完成着色后会被要求分享他们的感受。研究人员在两组的前测和后测中对主观幸福感、复原力和希望三个指标进行测量。结果发现，两组的希望感均有明显增加，但实验组的希望感整体增加更大。可见，曼陀罗涂色疗法对精神科住院病人提升希望感有积极作用。