母婴监护仪的硬件结构可分为监测主机、传感器组件、数据接口及辅助附件四大模块。监测主机通常采用医用级工程塑料外壳，内置ARM或x86架构处理器、高分辨率彩色触摸屏（如12.1英寸TFT-LCD）、固态存储器及符合IEC 60601-1安全标准的电源管理系统。主机背面集成多种通信接口，包括以太网（RJ45）、USB、RS-232及可选配的Wi-Fi/蓝牙模块，支持HL7协议与医院信息系统（HIS）对接。
传感器组件是系统的核心感知单元，具体包括：（1）胎儿心率探头（Ultrasound Doppler Probe），内置压电陶瓷换能器，工作频率1–2 MHz，探测深度可达15 cm；（2）宫缩压力探头（TOCO Transducer），采用硅胶膜片与应变片组合，量程0–100 mmHg，精度±2 mmHg；（3）母体心电导联线，标配3导联（RA、LA、LL），可扩展至5导联，符合AAMI EC13标准；（4）无创血压袖带，提供成人、产妇专用及儿童尺寸，配合气泵与压力传感器实现自动测量；（5）指夹式或耳夹式血氧探头，采用反射式或透射式光学设计，响应时间<2秒。此外，系统还包含可选配件如胎儿头皮电极（FSE）、宫内压力导管（IUPC）及热敏打印模块，用于记录纸质监护轨迹。
软件架构方面，采用模块化设计，操作系统通常基于Linux或VxWorks实时内核，应用层包含参数采集引擎、报警管理器、趋势数据库及用户界面框架。系统支持多语言切换、用户权限分级（如医生、护士、技师）及审计日志功能，符合FDA 21 CFR Part 11对电子记录的合规性要求。
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