A system and method for performing stochastic segmentation in anatomical image analysis using a computer system is disclosed. One method includes receiving a plurality of images of an anatomical structure, receiving one or more geometric labels of an anatomical structure, receiving one or more geometric labels and receiving the plurality of geometric labels. Generating a parameterized representation of the anatomical structure based on the image, mapping a region of the parameterized representation to a geometric parameter of the anatomical structure; Probability distribution of the boundaries of the patient-specific segmentation of the patient's anatomy based on receiving and mapping a region of the parameterized representation of the anatomy to the geometric parameters of the anatomy Generating.コンピュータのシステムを用いて、解剖学的画像解析において確率的セグメンテーションを実行するためのシステム及び方法が開示されている。一方法は、解剖学的構造の複数の画像を受信すること、解剖学的構造の1つまたは複数の幾何学的ラベルを受信すること、1つまたは複数の幾何学的ラベル及び受信した複数の画像に基づいて解剖学的構造のパラメータ化された表現を生成すること、パラメータ化された表現の領域を解剖学的構造の幾何学的パラメータにマッピングすること、患者の解剖学的構造の画像を受信すること、及び解剖学的構造の幾何学的パラメータへの解剖学的構造のパラメータ化された表現の領域のマッピングに基づいて、患者の解剖学的構造の患者固有のセグメンテーションの境界の確率分布を生成することを含む。